不同集成度SRAM硬X射线剂量增强效应研究

给出了不同集成度16K—4Mb随机静态存储器SRAM在钴源和北京同步辐射装置BSRF3W1白光束线辐照的实验结果;通过实验在线测得SRAM位错误数随总剂量的变化,给出相同辐照剂量时20—100keVX光辐照和Co⁶⁰γ射线辐照的剂量损伤效应的比例因子;给出集成度不同的SRAM器件抗γ射线总剂量损伤能力与集成度的关系;给出不同集成度SRAM器件的X射线损伤阈值.这些结果对器件抗X射线辐射加固技术研究有重要价值.     

Study on the dose rate upset effect of partially depleted silicon-on-insulator static random access memory

This paper implements the study on the Dose Rate Upset effect of PDSOI SRAM (Partially Depleted Silicon-On-Insulator Static Random Access Memory) with the Qiangguang-I accelerator in Northwest Institute of Nuclear Technology. The SRAM (Static Random Access Memory) chips are developed by the Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences. It uses the full address test mode to determine the upset mechanisms. Specified address test is taken in the same time. The test results indicate that the upset threshold of the PDSOI SRAM is about 1x10⁸Gy(Si)/s. However, there are few bits upset when the dose rate reaches up to 1.58x10⁹Gy(Si)/s. The SRAM circuit can still work after the high level γ ray pulse. Finally, the upset mechanism is determined to be the rail span collapse by comparing the critical charge with the collected charge after γ ray pulse. The physical locations of upset cells are plotted in the layout of the SRAM to investigate the layout defect. Then, some layout optimizations have been taken to improve the dose rate hardened performance of the PDSOI SRAM.     

DPF-300脉冲X射线源同步触发系统研制

 DPF-300脉冲X射线源的同步触发系统采用三级触发：第一级由初级脉冲产生器触发氢闸流管;第二级由氢闸流管输出脉冲触发多路触发开关;第三级由多路触发开关和触发箱组成,触发主放电场畸变开关。该触发系统中多路触发开关产生负极性脉冲信号,通过耦合电容,到达开关的触发脉冲上升沿,约为40 ns,脉冲半高宽约60 ns,上升陡度大于0.67 kV/ns。能够同时触发40个同轴型场畸变开关,电压工作范围20～40 kV,不同发次触发箱输出的触发脉冲信号时间分散性小于4 ns,同一发次不同开关的放电时间分散性小于20 ns。在工作电压20 kV,主放电开关充0.115 MPa氮气时,整机负载电流达到约1 MA。     

不同γ脉冲宽度下CMOS电路闩锁阈值的数值模拟

采用MEDICI软件,用电流注入和X射线辐照两种方法,对瞬态辐照引起的CMOS电路的闩锁特性进行模拟,研究了闩锁阈值与脉冲宽度的关系;将计算结果与实验测量结果进行比较,结果表明:随着脉冲宽度的增加,辐射损伤的剂量率阈值随之降低,而辐射损伤的总剂量阈值随之增加,CMOS电路的剂量率闩锁阈值与脉冲宽度的倒数成正比.     

典型双极能隙基准源的瞬时电离辐射效应分析

分析了典型双极型二管和三管能隙基准源受瞬时电离辐射后的输出响应,以及以双极能隙基准源为基本电路的集成稳压器的瞬时辐射效应,并对含典型三管能隙基准源的集成稳压器L7805芯片进行了瞬时电离辐射实验验证。实验结果表明,基准源受辐射后输出电平降至零电平附近,致使稳压器输出降低,并且电平恢复时间与剂量率成对数关系,与理论分析结果一致。     

晶体管中子损伤常数的测量以及不确定度分析

在西安脉冲反应堆上,利用自建的晶体管放大倍数在线测试系统测量了型号为2N2222A的晶体管放大倍数,获得了放大倍数随中子注量的变化曲线。晶体管放大倍数的倒数和中子注量之间有良好的线性关系,利用最小二乘法对该线性关系进行拟合,得到晶体管的中子损伤常数。重点在于对损伤常数不确定度的评定。详细给出了不确定度评定的过程,分析了过程中的各种不确定度来源并对它们逐一进行了计算。不确定度评定的难点在于利用最小二乘法拟合损伤常数过程中如何同时考虑自变量和因变量的不确定度。这个问题在实际问题中很少被碰到。并引入迭代的思想,在现有的数据处理工具基础上简单有效地解决了该问题,避免了复杂运算。     

基于晶体管测量的中子注量在线实时测量系统

利用晶体管直流放大倍数的倒数与中子注量呈线性关系这一特点,使用晶体管作为在线中子注量测量的探测器,建立了以计算机、GPIB总线、矩阵开关、任意波形发生器、数字示波器等硬件为基础,基于LabVIEW软件平台的中子注量在线实时监测系统。在西安脉冲反应堆中子辐射场中,开展了标定实验研究,建立的中子注量在线实时监测系统实现了空间分布的中子注量实时测量,利用该套系统得到了XAPR和CFBR-Ⅱ的等效损伤系数。     

氧化物正电荷影响下半导体空间电势的近似解析解研究

建立了半导体空间电势与界面氧化物正电荷之间联系的解析表达式。从一维情况下精确的泊松方程及其边界条件出发,对N(P)型硅半导体中的泊松方程作积累(耗尽)近似,根据德拜屏蔽效应对边界条件作截断近似,得到了氧化物正电荷影响下两种类型半导体内电势的近似解析解。另外,还进行了精确数值计算,并将它与近似解析解的结果进行比较,结果表明,当氧化物正电荷增加到使P型半导体发生强反型后,近似解不再成立。根据强反型的条件,给出了P型半导体中近似解的适用范围。