空间高能离子在纳米级SOI SRAM中引起的单粒子翻转特性及物理机理研究

基于蒙特卡罗方法研究空间高能离子在65—32 nm绝缘体上硅静态随机存取存储器(SOI SRAM)中产生的灵敏区沉积能量谱、单粒子翻转截面和空间错误率特性及内在的物理机理.结果表明:单核能为200 MeV/n的空间离子在60—40 nm厚的灵敏区中产生的能损歧离导致纳米级SOI SRAM在亚线性能量转移阈值区域出现单粒子翻转;宽的二次电子分布导致灵敏区仅能部分收集单个高能离子径迹中的电子-空穴对,致使灵敏区最大和平均沉积能量各下降25%和33.3%,进而引起单粒子翻转概率降低,以及在轨错误率下降约80%.发现俘获带质子直接电离作用导致65 nm SOI SRAM的在轨错误率增大一到两个数量级.     

位移损伤剂量法评估空间GaAs/Ge太阳电池辐照损伤过程

本文针对GaAs/Ge太阳电池,利用位移损伤剂量法研究了其在轨服役条件下的性能退化行为.首先在地面模拟辐照环境中,试验获得了在不同能量的电子和质子辐照下的电池性能随辐照注量的退化行为.基于上述实验结果以及计算获得的带电粒子在电池中的非电离能量损失(NIEL)获得了不同能量电子辐照位移损伤的等效指数n为1.7,电子损伤剂量转化为质子损伤剂量等效系数为5.2,并进一步建立了电池性能随位移损伤剂量的退化方程.利用该方法对国产GaAs/Ge太阳电池在500,22000和36000 km轨道带电粒子辐 关键词： GaAs/Ge太阳电池 辐照损伤 带电粒子 位移损伤剂量     

Effect of nano-SiO2 films on the electron radiation induced conductivity of polyimide

The radiation induced conductivity (RIC) behaviors in nano-SiO2 deposited polyimide (PI) were investigated using the in situ measurement technique. The results indicate that, by comparison with the case of virgin polyimide, the RIC in nano-SiO2/polyimide shows low steady state values. Moreover, the steady state RIC is a power function of the dose rate with a power index of 0.659, lower than that of 0.76 in the virgin polyimide. The interfacial barrier and trapping effects are the main reasons for the change. Meanwhile, both of the interfacial effects also result in a unipolar carrier transportation mechanism in nano-SiO2 deposited PI from the dipolar one in the virgin PI. The mechanisms of the RIC behaviors are discussed in the paper.     

纳米磷化镓粉体还原氮过程的Raman光谱分析

利用Raman光谱对还原氮后的纳米磷化镓(GaP)粉体进行了表征。结果表明:纳米GaP粉体表面含有Ga-O,P-O和H-O化学键。此外,进行氮还原过程后,在Raman位移约为1700~3300cm-1范围内(相当于709~800nm或1.55~1.75eV),纳米GaP的Raman光谱出现了一个宽、强荧光发射峰;而在未进行通氮处理的纳米GaPRaman光谱中,没有观察到该荧光峰的存在。本文对该荧光发射峰的起因作了初步分析。     

纳米GaP粉体在水溶液中的分散性能及其PVP复合薄膜的制备

采用三种不同类型的分散剂对纳米磷化镓(GaP)粉体进行分散,并用测量滤液吸光度的方法来比较分散效果;测定了纳米GaP粉体的等电点,以及采用十二烷基苯磺酸钠分散时的Zeta电位,并初步制备了纳米GaP/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合薄膜。结果表明,分散剂的选择、分散剂的浓度、pH值都对分散效果有着重要的影响;制备的纳米GaP/PVP复合薄膜具有良好的可见光透光性和一定的紫外线吸收性能。     

电离辐射对部分耗尽绝缘体上硅器件低频噪声特性的影响

本文针对辐射前后部分耗尽结构绝缘体上硅(SOI)器件的电学特性与低频噪声特性开展试验研究. 受辐射诱生埋氧化层固定电荷与界面态的影响, 当辐射总剂量达到1 M rad(Si) (1 rad = 10^-2 Gy)条件下, SOI器件背栅阈值电压从44.72 V 减小至12.88 V、表面电子有效迁移率从473.7 cm²/V·s降低至419.8 cm²/V· s、亚阈斜率从2.47 V/dec增加至3.93 V/dec; 基于辐射前后亚阈斜率及阈值电压的变化, 可提取得到辐射诱生界面态与氧化层固定电荷密度分别为5.33×10¹¹ cm^{- 2}与2.36×10¹² cm^-2. 受辐射在埋氧化层-硅界面处诱生边界陷阱、氧化层固定电荷与界面态的影响, 辐射后埋氧化层-硅界面处电子被陷阱俘获/释放的行为加剧, 造成SOI 器件背栅平带电压噪声功率谱密度由7×10^{- 10} V²·Hz^-1增加至1.8×10^-9 V² ·Hz^-1; 基于载流子数随机涨落模型可提取得到辐射前后SOI器件埋氧化层界面附近缺陷态密度之和约为1.42×10¹⁷ cm^-3·eV^-1和3.66×10¹⁷ cm^-3·eV^-1. 考虑隧穿削弱因子、隧穿距离与时间常数之间关系, 本文计算得到辐射前后埋氧化层内陷阱电荷密度随空间分布的变化.     

碱性品红分子在纳米磷化镓粒子表面的吸附取向(英文)

利用表面增强拉曼光谱,初步确定了吸附于纳米磷化镓(GaP)粉体表面的碱性品红分子的取向。在295K时,将50 mg GaP粉体分别置于50 ml,4.7×10-3M和50 ml,4.74×10-6M碱性品红水溶液中。对由较高浓度溶液形成的吸附系统持续搅拌24小时;而对极稀溶液吸附系统则连续搅拌处理7天。在经过过滤、干燥处理后,吸附有染料分子的GaP粉体被直接用于碱性品红的表面拉曼光谱测试。通过对染料分子中央碳原子呼吸振动和氮-苯环伸缩振动模式的相对强度进行分析可知:在较高浓度的溶液中,染料分子主要以一种混合取向方式吸附于GaP粉体表面上,即“端基接触”和“平躺”两种方式;而在极稀溶液中,染料分子则仅以“端基接触”方式吸附于GaP粉体表面上。     

质子辐射损伤对单结GaAs/Ge太阳电池暗特性参数的影响

基于p-n结暗特性双指数模型,对经质子辐射后的单结GaAs/Ge太阳电池的暗特性I-V曲线进行数值拟合,确定了单结GaAs/Ge太阳电池在辐射前后的四个暗特性特征参数,即串联电阻R_s、并联电阻R_(sh)、扩散电流I_(s1)和复合电流I_(s2).研究结果表明,质子辐射后单结GaAs/Ge太阳电池的R_s,R_(sh),I_(s1)和I_(s2)四个暗特性参数均发生显著变化.经低能质子辐射后,单结GaAs/Ge太阳电池的R_(sh)随位移损伤剂量的增加而减小,而R_s,I_(s1)和I_(s2)三个参数随位移损伤剂量的增加而增大,其中串联电阻随位移损伤剂量线性增加而与辐射质子能量无关.理论分析表明,上述参数的变化与质子辐射损伤区域分布有关.基区和发射区的损伤主要引起单结电池串联电阻和扩散电流的增加;结区的损伤导致并联电阻减小,复合电流增大.     

纳米GaP粉体反射光谱的测量及其分析

通过测量纳米磷化镓(GaP)粉体在紫外可见光波段(200-800nm)的反射光谱,运用三流理论由反射光谱计算出纳米GaP粉体的吸收系数(Ea)和散射系数(Es)的比值(Ea/Es)。纳米GaP粉体的反射光谱的形状主要受吸收的影响,即GaP禁带结构的影响。