不同发射极面积npn晶体管高低剂量率辐射损伤特性

影响npn晶体管辐射损伤的因素有很多,如晶体管工艺、剂量率以及辐照偏置等.主要研究了三种发射极面积的国产npn晶体管在高低剂量率下的辐射损伤特性,分析了发射极尺寸对辐射损伤的影响.研究结果表明,国产npn晶体管具有低剂量率损伤增强效应,且发现当小电流注入下晶体管的辐射损伤会表现得愈加显著.比较三种发射极尺寸的晶体管辐照响应发现,发射极周长面积比P/A越大时晶体管归一化过剩基极电流ΔI_B/I_B0也越大.详细阐述了npn晶体管辐射损伤机制,从发射极尺寸和晶体管工作电压角度对npn晶体管的加固保证方法进行了探索. 关键词： 发射极面积 国产npn晶体管 剂量率 辐射损伤     

大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。     

Altera SRAM型FPGA器件总剂量辐射损伤及退火效应

为了考核FPGA器件空间使用时的抗辐射能力,对Altera SRAM型FPGA器件60Co γ辐照后的总剂量辐射损伤效应及退火效应进行了研究。通过不同模块实现相同的分频功能,比较了不同模块输出波形随总剂量、退火时间的变化关系;通过实现不同源程序所需的模块不同,比较了不同模块、不同源程序功耗电流随总剂量、退火时间的变化关系。分析了功耗电流在不同退火温度下恢复的原因,讨论了不同退火温度下功耗电流恢复幅度的差异。测量了输出端口的高低电平,分析了高低电平随总剂量、退火时间的变化关系。实验结果表明：氧化物正电荷的退火导致了不同退火温度下的功耗电流的恢复,并且浅能级亚稳态的氧化物正电荷的数量多于深能级氧化物正电荷的数量;随着退火时间的增加,功能恢复为突变过程,而功耗电流的恢复为渐变过程。     

电子元器件屏蔽封装材料的屏蔽效果

针对电子元器件屏蔽封装材料的屏蔽效果评估方法及理论计算在器件屏蔽封装中应用的问题,本文通过理论计算一种屏蔽材料对1.0MeV电子的屏蔽效果,以及对应的实验验证,指出此种屏蔽材料有很好的屏蔽电子辐射作用.研究证明了理论与实验相互验证的方法能很好的评估屏蔽材料的屏蔽效果,同时指出理论计算的结果能在屏蔽材料设计中作为依据.     

沟道宽长比对深亚微米NMOSFET总剂量辐射与热载流子损伤的影响

本文对不同沟道宽长比的NMOSFET进行了辐射与热载流子应力的试验研究,电参数测量数据表明: 虽然两种损伤的原理具有相似之处,但总剂量辐射与热载流子的损伤表现形式及对沟道宽长比的依赖关系均不同.辐射损伤的最大特点是关态泄漏电流增加,并且损伤与沟道宽长比成反比;热载流子损伤会造成跨导等参数的显著变化,但关态泄漏电流无明显改变,并且损伤随沟道长度与宽度的减小而增大.从二者基本原理出发,结合宏观参数的表现形式,文中对辐射与热载流子损伤进行了详细分析,认为造成二者损伤差异及对沟道宽长比不同依赖关系的原因在于辐射与热载子注入引入的陷阱电荷部位不同.因此对两种损伤进行加固时应重点从器件设计尺寸、结构等方面综合考虑.     

栅控横向PNP双极晶体管辐照感生电荷的定量分离

设计并制作了一种栅控横向PNP双极晶体管测试结构,在常规横向PNP双极晶体管基区表面氧化层上制作了一栅电极,利用栅扫描法,通过扫描栅极所加电压,获得了基极电流随栅极电压的变化特性.理论推导和数学计算获得了氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的定量变化,分离出栅控横向PNP双极晶体管在辐照及其室温退火过程中感生的缺陷.对设计的晶体管测试结构和采用的测试方法做了具体介绍.     

质子辐射下互补金属氧化物半导体有源像素传感器暗信号退化机理研究

对某国产0.5 μm工艺制造的互补金属氧化物半导体有源像素传感器进行了10 MeV质子辐射试验, 当辐射注量达到预定注量点时, 采用离线的测试方法, 定量测试了器件暗信号的变化情况. 试验结果表明, 随着辐射注量的增加暗信号迅速增大. 采用MULASSIS (multi-layered shielding simulation software)软件计算了电离损伤剂量和位移损伤剂量, 在与γ辐射试验数据对比的基础上, 结合器件结构和工艺参数, 建立了分离质子辐射引起的电离效应和位移效应理论模型, 深入分析了器件暗信号的退化机理. 研究结果表明, 对该国产器件而言, 电离效应导致的表面暗信号和位移效应导致的体暗信号对整个器件暗信号退化的贡献大致相当.     

大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。     

Early-warning signals for an outbreak of the influenza pandemic

Over the course of human history, influenza pandemics have been seen as major disasters, so studies on the influenza virus have become an important issue for many experts and scholars. Comprehensive research has been performed over the years on the biological properties, chemical characteristics, external environmental factors and other aspects of the virus, and some results have been achieved. Based on the chaos game representation walk model, this paper uses the time series analysis method to study the DNA sequences of the influenza virus from 1913 to 2010, and works out the early-warning signals indicator value for the outbreak of an influenza pandemic. The variances in the CGR walk sequences for the pandemic years (or + -1 to 2 years) are significantly higher than those for the adjacent years, while those in the non-pandemic years are usually smaller. In this way we can provide an influenza early-warning mechanism so that people can take precautions and be well prepared prior to a pandemic.     

Effects of orientation of substrate on the enhanced low-dose-rate sensitivity （ELDRS） in NPN transistors

The radiation effects and annealing characteristics of two types of domestic NPN bipolar junction transistors, fabricated with different orientations, were investigated under different dose-rate irradiation. The experimental results show that both types of the NPN transistors exhibit remarkable Enhanced Low-Dose-Rate Sensitivity (ELDRS). After irradiation at high or low dose rate, the excess base current of NPN transistors obviously increased, and the current gain would degrade rapidly. Moreover, the decrease of collector current was also observed. The NPN transistor with <111> orientation was more sensitive to ionizing radiation than that with <100> orientation. The underlying mechanisms of various experimental phenomena are discussed in detail in this paper.