超陡倒掺杂分布对超深亚微米金属-氧化物-半导体器件总剂量辐照特性的改善

分析了沟道中超陡倒掺杂和均匀掺杂两种情况下超深亚微米MOS器件的总剂量辐照特性,主要比较了两种掺杂分布的器件在辐照情况下的泄漏电流与阈值电压的退化特性.结果表明,在辐照剂量500krad情况下,超陡倒掺杂器件的泄漏电流比均匀掺杂器件的泄漏电流低2—3个量级;而在辐照剂量500krad情况下,由于器件俘获的空穴量饱和,超陡倒掺杂的改善没有那么明显.但超陡倒掺杂的阈值电压漂移量比均匀掺杂的情况小约40mV.超陡倒掺杂有利于改善器件的总剂量辐照特性.文中还给出了用于改善器件辐照特性的超陡倒掺杂分布的优化设计,为超深亚微米器件抗辐照加固提供了依据.     

不同结构nMOS管的总剂量辐射效应

X射线直接成像的CMOS图像传感器由于工作在X射线辐射下,其内部器件会因为辐射效应引起性能恶化,因此需要对器件进行抗辐射加固并研究辐射对器件参数的影响。辐射导致的氧化物陷阱电荷及界面陷阱电荷受到栅氧厚度、偏置电压大小、辐射总剂量以及剂量率等多种因素影响。设计了n型场效应晶体管辐射加固结构版图,用0.5μm CMOS工艺流片,并进行了30 kGy(Si)的总剂量辐照效应实验。实验结果显示,所设计的n型场效应晶体管在辐射之后漏电流有所增加、跨导减小、阈值电压向负向漂移;辐射加固晶体管在漏电流性能上较未加固晶体管更好,在跨导改变和阈值电压漂移上未能表现出其更优的性能。     

双极晶体管的低剂量率辐射损伤增强效应

在辐射的剂量率范围内,无论是国产还是进1:21的双极晶体管,都有明显的低剂量率辐照损伤增强现象,且纵向NPN管比PNP管严重.本文对引起双极器件辐照损伤差异的机理进行了探讨,并讨论了双极器件的抗辐射加固技术.     

基于 PDSOI工艺的抗 SET锁相环设计

基于0．35μm PDSOI工艺设计了一款输出频率范围为700M Hz-1．0GHz的锁相环电路,利用Sentaurus TCAD工具对其进行单粒子瞬变（SET ）混合模拟仿真,确定其SET敏感部件并建立SET分析模型,分析了SET与锁相环系统参数之间的关系．通过增加由一个感应电阻、一对互补运算放大器和互补SET电流补偿晶体管组成的限流电路并利用多频带结构降低了VCO的增益,显著提升了锁相环的抗SET性能．仿真结果表明,CP中发生SET后VCO控制电压Vc的波动峰值、锁相环的恢复时间以及输出时钟的错误脉冲数明显降低,分别为未加固锁相环的43．9％、49．7％和29．1％,而辐射加固前后 VCO的基本结构变化不大,其SET轰击前后无明显变化．     

新型苯并异喹啉类衍生物的设计、合成及抗辐射活性

分别以5-氯戊酸或4-（氯甲基）苯甲酸为原料,经取代、成酰胺和水解反应合成了14个新型苯并异喹啉类衍生物（I₁~I₇和II₁~II₇）,其结构经¹H NMR和HR-MS(ESI)表征。通过MTS法检测HUVEC细胞在辐射照射后的增殖活性,结果显示：化合物I₁和I₂具有抗辐射活性,其细胞存活率分别为64.68±1.04*^#和58.95±1.34*^#。     

深亚微米抗辐射加固设计的SPICE仿真验证方法

由于在抗辐射加固设计(RHBD)中采用了环形栅的版图结构,由此引发了直栅SPICE仿真验证方法对RHBD不适用的问题.通过分析深亚微米工艺技术下环形栅结构的特性,建立了环形栅的有效栅宽长比算法,同时构建了环形栅的SPICE仿真模型,并针对抗辐射加固设计提出了如何有效地提取版图参数网表的策略,从而解决了传统SPICE仿真验证对RHBD不适用的问题,通过有效的仿真验证,确保电路性能,提高设计的可靠性.     

航天电子系统中电子元器件选用的途径分析

针对航天电子系统中的电子元器件选用的途径一一采用抗辐射加固器件和采用高性能商用器件进行了比较分析;阐述了空间飞行器采用抗辐射加固器件的优点和存在的问题,探讨了采用高性能商用器件的几种途径,抗辐射加固、冗余设计、筛选测试,以及存在的问题和面临的风险;以神舟四号飞船中商用器件的使用作为筛选测试的空间应用实例。给出了其在轨飞行的试验结果;并提出了商用器件的筛选测试必将成为商用器件空间应用的一个新的发展趋势。     

一种带频率识别功能的抗辐照高压电源设计

设计了一种具有频率识别功能的抗辐射高压电源.该电路鉴频范围15～25 kHz,输出电压7 800 V,输出电压建立时间小于1 s.通过对电路结构的优化,减少了输出高压建立时间,减小了鉴频电路对输出电压的延时;通过采用数字鉴频,提高了鉴频电路的抗辐射能力,提升了整体电路的综合抗辐射能力.研制的具有鉴频功能的高压电源可同时满足抗中子注量、抗总计量、抗γ剂量率等要求.仿真结果和最终测试波形表明,电路设计满足要求.     

D/A转换器抗辐射加固技术研究

介绍了一种16位D/A转换器抗辐射加固设计和工艺技术。主要从系统结构加固设计、关键单元加固设计和工艺加固技术等方面进行了阐述;重点对BiCMOS加固工艺的器件结构设计原理进行了详细阐述,给出了器件仿真数据和实验结果;最后,对辐照试验进行了分析。采用该加固工艺研制的16位D/A转换器实现了转换速率大于30 MSPS,建立时间小于50 ns,线性误差和微分误差均小于±8 LSB等性能指标;其抗中子辐射水平为5×1013n/cm2,抗γ总剂量辐射水平达5.0×103Gy(Si)。