SOI高压LDMOS器件氧化层抗总电离剂量辐射效应研究 被引量：2

1

作者 王永维 黄柯月 +4 位作者 王芳 温恒娟 陈浪涛 周锌 赵永瑞 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第8期758-766,共9页

绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化... 绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化层辐射陷阱电荷主要作用于器件沟道区,而场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷则主要作用于器件漂移区;辐射陷阱电荷在器件内部感生出的镜像电荷改变了器件原有的电场和载流子分布,从而导致器件阈值电压、击穿电压和导通电阻等参数的退化。对80 V SOI高压LDMOS器件进行了总电离剂量辐射实验,结果表明在ON态和OFF态下随着辐射剂量的增加器件性能逐步衰退,当累积辐射剂量为200 krad(Si)时,器件的击穿电压大于80 V,阈值电压漂移为0.3 V,器件抗总电离剂量辐射能力大于200 krad(Si)。 展开更多

关键词 辐射电荷 总电离剂量(tid)辐射效应 绝缘体上硅(SOI) 横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS) 击穿电压 导通电流

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本征基区尺寸对双极器件总电离剂量辐射效应的影响 被引量：2

2

作者 葛超洋 杨强 +2 位作者 李燕妃 孙家林 谢儒彬 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第11期1036-1042,共7页

基于标准0.18μm BCD工艺,对双极器件总电离剂量(TID)辐射效应进行了研究,提出了一种提高双极器件抗总电离剂量辐射能力的方法。理论分析表明,在标准0.18μm BCD工艺中,双极器件总电离剂量辐射的敏感区域位于浅沟槽隔离结构下方、基极... 基于标准0.18μm BCD工艺,对双极器件总电离剂量(TID)辐射效应进行了研究,提出了一种提高双极器件抗总电离剂量辐射能力的方法。理论分析表明,在标准0.18μm BCD工艺中,双极器件总电离剂量辐射的敏感区域位于浅沟槽隔离结构下方、基极接触区和发射极边缘之间的本征基区。对不同本征基区尺寸的双极器件进行了总电离剂量辐射实验,研究了本征基区尺寸对双极器件电流增益随总电离剂量退化的影响。实验结果表明,在相同总电离剂量下,双极器件本征基区尺寸越小,增益衰减比例越小,辐射敏感性越低。将10 V纵向npn(VNPN)器件的本征基区尺寸由1.4μm减小至0.6μm,可将150 krad(Si)总电离剂量辐射后的归一化电流增益由0.6132增大到0.7081。因此,减小本征基区尺寸是一种有效的双极器件总电离剂量辐射加固技术。 展开更多

关键词 双极器件 总电离剂量(tid)辐射 本征基区 0.18μm BCD工艺

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0.5μm工艺CMOS有源像素传感器的总剂量辐射效应 被引量：13

3

作者 汪波 李豫东 +4 位作者 郭旗 刘昌举 文林 孙静 玛丽娅 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期242-248,共7页

采用60Co-γ射线对某国产0.5μm CMOS N阱工艺CMOS有源像素传感器(APS)的整体电路和像素单元结构进行了电离总剂量辐射效应研究,重点考察了器件的饱和输出信号、像素单元输出信号、暗信号等参数的变化规律。随着辐射剂量的增大,饱和输... 采用60Co-γ射线对某国产0.5μm CMOS N阱工艺CMOS有源像素传感器(APS)的整体电路和像素单元结构进行了电离总剂量辐射效应研究,重点考察了器件的饱和输出信号、像素单元输出信号、暗信号等参数的变化规律。随着辐射剂量的增大,饱和输出信号逐渐减小且与像素单元饱和输出信号变化基本一致;暗信号随总剂量的增大而显著增大。研究结果表明,0.5μm工艺CMOS APS电离总剂量辐射效应引起参数退化的主要原因是光敏二极管周围的整个LOCOS(Local oxidation of silicon)隔离氧化层产生了大量的辐射感生电荷。 展开更多

关键词 电离总剂量辐射效应 CMOS有源像素传感器 饱和输出信号 像素单元结构 LOCOS隔离

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反熔丝FPGA的电离总剂量效应与加固技术 被引量：7

4

作者 赵聚朝 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期559-562,共4页

简要叙述了商用 FPGA用于空间领域时面临的抗电离总剂量加固问题 ,对 Actel公司反熔丝 FPGA的电离总剂量效应进行了较为详细的分析 ,包括制造工艺、偏置条件、电泵对总剂量效应的影响。并特别指出 ,电泵的退化可能会对系统造成较为严重... 简要叙述了商用 FPGA用于空间领域时面临的抗电离总剂量加固问题 ,对 Actel公司反熔丝 FPGA的电离总剂量效应进行了较为详细的分析 ,包括制造工艺、偏置条件、电泵对总剂量效应的影响。并特别指出 ,电泵的退化可能会对系统造成较为严重的后果 ,因此 ,必须重视加电后的瞬态变化。提出了可以采取的加固措施。 展开更多

关键词 反熔丝FPGA 电离总剂量效应 加固技术 现场可编程门阵列 抗电离辐射

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基于RadFET的宽范围电离总剂量效应监测系统及试验研究

5

作者 安恒 杨生胜 +2 位作者 薛玉雄 把得东 张晨光 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共4页

设计了一种基于辐射剂量传感器(RadFET)的辐射总剂量监测系统,并利用60Co-γ射线和电子加速器对金属氧化物半导体(MOS)结构的RadFET进行了电离总剂量效应模拟试验,得到了器件阈值电压随辐照剂量的变化情况.结果表明,该器件具有良好的抗... 设计了一种基于辐射剂量传感器(RadFET)的辐射总剂量监测系统,并利用60Co-γ射线和电子加速器对金属氧化物半导体(MOS)结构的RadFET进行了电离总剂量效应模拟试验,得到了器件阈值电压随辐照剂量的变化情况.结果表明,该器件具有良好的抗辐射能力,累积剂量可达到1.0 ×105 Gy,同时,在空间应用时需重点考虑阈值电压、环境温度以及击穿电压等敏感参数. 展开更多

关键词 计量学 辐射剂量传感器 电离总剂量效应 实时监测 空间辐射

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电离总剂量复合屏蔽模拟仿真及验证试验 被引量：5

6

作者 胡鉴航 冯颖 +2 位作者 韩建伟 蔡明辉 杨涛 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期180-185,共6页

空间环境中辐射粒子的电离总剂量效应对卫星电子器件危害严重,需要采用合适的材料进行屏蔽防护.本文采用蒙特卡罗方法模拟材料对电子的屏蔽,将双层复合屏蔽方法与单质屏蔽方法进行对比,结果表明对电子而言,复合屏蔽在屏蔽厚度足够大时... 空间环境中辐射粒子的电离总剂量效应对卫星电子器件危害严重,需要采用合适的材料进行屏蔽防护.本文采用蒙特卡罗方法模拟材料对电子的屏蔽,将双层复合屏蔽方法与单质屏蔽方法进行对比,结果表明对电子而言,复合屏蔽在屏蔽厚度足够大时比单质屏蔽效果更好.利用^(90)Sr-^(90)Y电子放射源进行了复合屏蔽效果的验证试验,试验结果与模拟结果规律相符,研究结果可为辐射防护的优化设计提供参考. 展开更多

关键词 空间辐射 电离总剂量 屏蔽 蒙特卡罗方法

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多类图像传感器模组电离辐射损伤对比研究 被引量：8

7

作者 徐守龙 邹树梁 +3 位作者 武钊 罗志平 黄有骏 蔡祥鸣 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2092-2100,共9页

为选择能用于γ射线辐照环境且最具有加固潜力的图像传感器模组,对比分析了7类传感器模组辐照前后实时采集明、暗图像的参数,研究了不同类型的模拟图像传感器模组及数字图像传感器模组的抗辐射性能,并讨论了辐射损伤机理。实验结果表明... 为选择能用于γ射线辐照环境且最具有加固潜力的图像传感器模组,对比分析了7类传感器模组辐照前后实时采集明、暗图像的参数,研究了不同类型的模拟图像传感器模组及数字图像传感器模组的抗辐射性能,并讨论了辐射损伤机理。实验结果表明:γ射线对图像传感器模组的损伤及干扰程度与模组类型、图像传感器制作工艺、辐照剂量率及总剂量相关;剂量率造成的干扰与剂量率并非呈单纯的线性关系;镜头透镜的透光率随累积剂量的增大而下降;入射γ射线对采集画面质量的干扰与环境光线强度相关,较弱的真实信号更易被入射光子引入的噪声淹没。以上结果提示,入射γ射线对图像传感器的损伤及干扰主要是由各像素单元内暗电流以及正向脉冲颗粒噪声引起的。经实验分析,采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的数字摄像机更适用于γ射线辐射环境中的实时监测,但仍需通过加固手段提高其在辐射环境中工作的可靠性和使用寿命。 展开更多

关键词 图像传感器 电离辐射损伤 总剂量效应 剂量率效应

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PMOS总剂量监测技术的卫星应用 被引量：2

8

作者 范隆 任迪远 +4 位作者 郭旗 严荣良 朱光武 王世金 梁金宝 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期293-296,共4页

利用 PMOS剂量计技术 ,研制出国产 PMOS剂量仪 ,随“实践五号”科学实验卫星升空 ,入轨后对卫星内部进行了电离辐射总剂量监测 .取得了卫星内部的总剂量深度分布结果 .介绍了 PMOS剂量仪的原理技术和飞行结果 .与国外同类监测设备在轨... 利用 PMOS剂量计技术 ,研制出国产 PMOS剂量仪 ,随“实践五号”科学实验卫星升空 ,入轨后对卫星内部进行了电离辐射总剂量监测 .取得了卫星内部的总剂量深度分布结果 .介绍了 PMOS剂量仪的原理技术和飞行结果 .与国外同类监测设备在轨结果进行对比 ,介绍并讨论了该技术的研究发展方向和我国的空间应用展望。 展开更多

关键词 总剂量监测技术 PMOS剂量计 电离辐射 卫星 空间辐射 空间环境

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典型电子系统总剂量效应行为级仿真 被引量：1

9

作者 马武英 何宝平 +2 位作者 刘林月 郭红霞 欧阳晓平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1553-1558,共6页

为了实现电子系统的总剂量效应行为级仿真,本文提出了一种基于VHDL-AMS语言的行为级建模思路。利用VHDL-AMS语言对子电路或器件(如运算放大器、比较器和模数转换器等)的总剂量效应进行抽象建模,并从不同维度对模型的准确性进行了试验验... 为了实现电子系统的总剂量效应行为级仿真,本文提出了一种基于VHDL-AMS语言的行为级建模思路。利用VHDL-AMS语言对子电路或器件(如运算放大器、比较器和模数转换器等)的总剂量效应进行抽象建模,并从不同维度对模型的准确性进行了试验验证。在此基础上,依据器件、电路、模块之间的相互连接关系,构建典型电子系统总剂量效应行为级仿真模型,实现了其总剂量效应仿真,并与试验结果能够较好地吻合。基于行为级仿真建模,能有效简化系统总剂量效应建模难度,实现系统辐射敏感位置定位和损伤规律的再现,具有很好的应用价值,对空间电子系统的抗辐射加固设计和抗辐射性能预估能够提供技术支持。 展开更多

关键词 Γ射线 电离辐射 总剂量效应 仿真建模 运算放大器 电压比较器 系统 模型

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不同发射区周长面积比双极晶体管的电离辐照效应 被引量：3

10

作者 吕曼 张小玲 +4 位作者 张彦秀 谢雪松 孙江超 王鹏鹏 吕长志 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期222-226,共5页

对制作工艺相同但发射区周长面积比不同的npn和pnp两种类型双极晶体管进行了辐照实验,研究了双极晶体管的电离总剂量辐射损伤机理和退火效应,分析了影响双极晶体管电离总剂量辐射特性的关键因素。实验结果表明,在相同累积电离辐射总剂... 对制作工艺相同但发射区周长面积比不同的npn和pnp两种类型双极晶体管进行了辐照实验,研究了双极晶体管的电离总剂量辐射损伤机理和退火效应,分析了影响双极晶体管电离总剂量辐射特性的关键因素。实验结果表明,在相同累积电离辐射总剂量条件下,发射区周长面积比大的双极晶体管辐照敏感性更强,对于npn双极晶体管其电离总剂量辐照损伤的关键因素是辐照感生的氧化层正电荷,而影响横向pnp的关键因素为辐照感生的界面陷阱电荷的密度。提出了一种提高双极晶体管抗电离总剂量辐射性能的措施,为探索双极晶体管以及含有双极晶体管的电子线路的抗电离总剂量辐射加固技术提供了理论和实验依据。 展开更多

关键词 双极晶体管 发射极 周长面积比 电离辐射 总剂量 退火

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大容量Flash存储器空间辐射效应试验研究 被引量：4

11

作者 张洪伟 于庆奎 +2 位作者 张大宇 孟猛 唐民 《航天器工程》 2011年第6期130-134,共5页

分析了商用Flash存储器应用于航天器时应考虑的空间辐射效应和机理,并利用钴-60γ射线和重离子加速器对韩国三星公司生产的大容量Flash存储器K9XXG08UXA系列进行了抗电离总剂量试验和抗单粒子试验,以评估其空间应用可行性。试验结果显示... 分析了商用Flash存储器应用于航天器时应考虑的空间辐射效应和机理,并利用钴-60γ射线和重离子加速器对韩国三星公司生产的大容量Flash存储器K9XXG08UXA系列进行了抗电离总剂量试验和抗单粒子试验,以评估其空间应用可行性。试验结果显示:这一系列存储器的累积电离总剂量为50krad(Si)时,器件部分数据丢失,重新配置刷新后,功能正常;在线性能量传递值小于38MeV.cm2/mg时,未发生单粒子锁定和功能中断现象。空间辐射环境采用AD-AMS 90%最坏情况模型,太阳同步轨道高度965km,存储单元单粒子翻转率计算值为2×10-2次/(天.器件)。 展开更多

关键词 航天器 FLASH存储器 辐射效应 电离总剂量 单粒子效应

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10位CMOS数模转换器在中子和γ混合环境下的综合辐射效应 被引量：3

12

作者 刘岩 杨善潮 +6 位作者 林东生 崔庆林 陈伟 龚建成 王桂珍 白小燕 郭晓强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2186-2190,共5页

研究了在反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺10位数模转换器(DAC)的辐射效应。通过对DAC在γ辐射环境、中子辐射环境、中子和γ混合辐射环境以及中子预辐照后进行γ射线辐照下的效应对比发现,在中子和γ混合辐射环境下会产生电... 研究了在反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺10位数模转换器(DAC)的辐射效应。通过对DAC在γ辐射环境、中子辐射环境、中子和γ混合辐射环境以及中子预辐照后进行γ射线辐照下的效应对比发现,在中子和γ混合辐射环境下会产生电离总剂量效应加剧现象,即一定混合程度的中子和γ同时辐照会增强CMOS器件的辐射效应。 展开更多

关键词 综合辐射效应 中子和γ混合环境 CMOS数模转换器 电离总剂量效应 位移损伤

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典型CMOS器件稳态和脉冲γ辐射效应

13

作者 王艳 周开明 周启明 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1251-1254,共4页

以N管阈值电压作为表征参数,对典型CMOS器件CC4007在稳态和脉冲γ辐射下的辐射效应与退火特性进行了实验研究,初步探讨了辐射损伤与退火机理。为满足实验需要,设计了抗闭锁辐照实验系统和弱电流测试电路。研究结果表明,CMOS器件在稳态... 以N管阈值电压作为表征参数,对典型CMOS器件CC4007在稳态和脉冲γ辐射下的辐射效应与退火特性进行了实验研究,初步探讨了辐射损伤与退火机理。为满足实验需要,设计了抗闭锁辐照实验系统和弱电流测试电路。研究结果表明,CMOS器件在稳态和脉冲γ辐照下产生的损伤效应和退火特性具有明显差异,相同累积剂量条件下,稳态辐照产生的器件损伤明显大于脉冲辐照;相同退火时间时,脉冲辐照退火快于稳态辐照。 展开更多

关键词 CMOS器件 电离总剂量 辐射损伤 退火

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抗辐射光电耦合器试验研究 被引量：1

14

作者 武喜龙 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期451-453,共3页

针对光电耦合器中使用的发光二极管(LED)进行了不同的方案设计,并对相关的光电耦合器进行了钴-60γ总剂量试验研究,比较了光电耦合器的主要参数——电流传输比辐照前后的变化,从而得到了优化的发光二极管设计。采用自主设计生产的发光... 针对光电耦合器中使用的发光二极管(LED)进行了不同的方案设计,并对相关的光电耦合器进行了钴-60γ总剂量试验研究,比较了光电耦合器的主要参数——电流传输比辐照前后的变化,从而得到了优化的发光二极管设计。采用自主设计生产的发光管材料制作了发光二极管,同时利用中国电子科技集团公司第十三研究所研制的探测器、晶体管以及陶瓷管壳制作了光电耦合器。在4 mA偏置下,经过300 krad(Si)γ(辐照剂量率为50 rad(Si)/s)电离总剂量辐照后,电流传输比平均下降了31.5%,优于国外光电耦合器的已知水平。在抗辐射光电耦合器中,采用正装、小发散角结构的发光二极管可进一步提高其抗辐射性能。 展开更多

关键词 光电耦合器 电离总剂量 发光二极管 电流传输比 抗辐射

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应用于辐照实验的通用CCD测试电路设计 被引量：1

15

作者 张乐情 郭旗 +4 位作者 李豫东 卢健 张兴尧 胥佳灵 于新 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期562-566,共5页

电荷耦合器件(CCD)辐射效应测试系统需具备通用性。通常情况下需要为每一种CCD设计一款测试电路,无法满足通用性要求,通用性电路的难点在于不同CCD要求不同的驱动通道数、驱动时序、信号占空比及工作点。提出了一种适用于多种CCD的测试... 电荷耦合器件(CCD)辐射效应测试系统需具备通用性。通常情况下需要为每一种CCD设计一款测试电路,无法满足通用性要求,通用性电路的难点在于不同CCD要求不同的驱动通道数、驱动时序、信号占空比及工作点。提出了一种适用于多种CCD的测试电路设计方法。以现场可编程门阵列(FPGA)负责时序发生、工作点调节及整个系统的控制,驱动模块采用工作点可调的模式,并结合电荷泵技术,仅需更改FPGA设计及给驱动模块提供不同的工作点电压,便可使以上驱动参数可调,实现测试电路的通用性。采用该方法进行测试还可以适应CCD辐照后工作点的变化。最后通过正确驱动TCD1209线阵CCD和4096×96型TDI-CCD,并对TDI-CCD总剂量辐照实验进行正确的参数测试,验证了通用测试电路设计方法的可行性。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 辐射效应 现场可编程门阵列 通用测试电路 电离总剂量

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