抗辐射高压SOI NMOS器件的背栅效应研究

通过对高压SOI NMOS器件进行总剂量辐照试验发现,辐照后器件埋氧化层中引入了大量的氧化层陷阱电荷,使得器件背栅发生反型,在较高漏极工作电压下,漏极耗尽区与反型界面相连,使得源漏发生穿通,导致器件漏电。通过原理分析提出了增加顶层硅膜厚度的优化措施,证明在顶层硅膜较薄的情况下,SOI NMOS器件容易发生总剂量辐照后背栅漏电,厚顶层硅器件特性受背栅辐照效应的影响则显著降低直至消失。     

总剂量辐射对硅双极和MOS器件性能的影响

对比研究了总剂量辐射对硅微波功率双极器件、LDMOS器件、VDMOS器件以及常规功率VDMOS和抗辐射加固功率VDMOS器件电性能的影响,并分析了辐射后器件性能变化的原因,为抗辐射加固方法的改进和优化提供了基础。     

一种基于Weibull函数的单粒子注入脉冲模型

单粒子效应是当前集成电路抗辐射加固的研究重点之一.根据空间辐射粒子特点,提出一种基于Weibull函数的单粒子注入脉冲模型,该模型利用Weibull函数对瞬时脉冲直接进行电路级描述.实验证明,该模型与传统器件级电流注入脉冲模型的SER统计数据拟合度高达98.41%,同时可将电路模拟时间缩短3个数量级,在高速超大规模集成电路的单粒子效应研究中,具有明显的模拟速度优势,为深亚微米级的抗辐射加固研究提供了坚实的理论基础.     

65 nm体硅工艺NMOS中单粒子多瞬态效应的研究

针对NMOS场效应晶体管由重离子辐射诱导发生的单粒子多瞬态现象,参考65 nm体硅CMOS的单粒子瞬态效应的试验数据,采用TCAD仿真手段,搭建了65 nm体硅NMOS晶体管的TCAD模型,并进一步对无加固结构、保护环结构、保护漏结构以及保护环加保护漏结构的抗单粒子瞬态效应的机理和能力进行仿真分析。结果表明,NMOS器件的源结和保护环结构的抗单粒子多瞬态效应的效果更加明显。     

低成本和商业卫星元器件抗辐射保证流程研究

为严格控制低成本卫星和商业卫星的研制成本,并缩短研制周期,有效手段之一是采用工业级器件、普军级器件,甚至是商用货架(Commercial Off-The-Shelf,COTS)器件。但是,研制成本与空间辐射环境适应性之间的矛盾是低等级器件和COTS器件在空间应用时需解决的主要问题。在分析低成本卫星和商业卫星空间辐射环境的基础上,结合NASA、ESA对低等级器件提出的评估筛选标准,思考了低成本卫星和商业卫星用电子器件抗辐射加固保证流程,为后续制定低成本卫星用元器件质量保证体系和大纲提供支撑。     

超辐射发光二极管的研究进展

超辐射发光二极管(SLD)是一种宽光谱光源,广泛用于光纤陀螺、光学相干断层扫描等领域。高性能SLD要求同时实现大功率和宽光谱输出,航天领域相关应用还要求其具有较高的抗辐射性能。本文从如何实现大功率、宽光谱输出和抗辐射加固等几方面介绍了SLD的研究进展,并对其未来的研究方向进行了展望。     

1024×1024全帧CCD器件

采用2μm设计规则,在2μm工艺线上,成功研制了1 024×1 024全帧CCD器件。该1 024×1 024全帧CCD器件的有效像元数为1 024×1 024,像元尺寸为11μm×11μm,有效光敏面积为11.3mm×11.3mm,光响应波长范围为400～1 100nm。成像区域横向分为2个区,纵向分为2个区,可由1路、2路和4路输出,有9种读出模式。该器件具有2×2的像元合并功能,能作为512×512（像元尺寸为22μm×22μm）和规格的器件使用。该器件数据速率为4×40M,数据速率高。器件采用MPP工作模式,暗电流低;采用薄栅氧化,具有100krad（Si）抗辐照能力;适合在高温、辐照环境和微光环境下成像应用。     

产黑色素B.thuringiensis重组菌株的构建及其培养条件的优化

将嗜麦芽假单胞菌中产生黑色素的基因(mel gene)克隆到穿梭载体pHT3101中，并将它处于表达系统cry3A的控制下，构建得到重组质粒pHTAM．将此重组质粒用电脉冲的方法转入苏云金芽胞杆菌受体菌株BMB171中，得到重组菌株RSA．研究结果表明，处于cry3A控制下nel基因在BMBl71菌株中得到了成功的表达．本研究进一步采用红外光谱扫描法检测RSA所产黑色素的性质，并通过改变培养条件来提高黑色素的产量．     

低功耗容软错误的65 nm CMOS 12管SRAM单元

提出了一种具有软错误自恢复能力的12管SRAM单元。该单元省去了专用的存取管,具有高鲁棒性、低功耗的优点。在65 nm CMOS工艺下,该结构能够完全容忍单点翻转,容忍双点翻转的比例是64.29%,与DICE加固单元相比,双点翻转率降低了30.96%。与DICE、Quatro等相关SRAM加固单元相比,该SRAM单元的读操作电流平均下降了77.91%,动态功耗平均下降了60.21%,静态电流平均下降了44.60%,亚阈值泄漏电流平均下降了27.49%,适用于低功耗场合。     

微电子器件的抗辐射加固技术

对各类微电子材料的抗辐射特性进行了分析，对Si双极器件和Si CMOS器件、GaAs微波功率器件、新兴光电器件件-VCSEL、LED以及MEMS的抗辐射加固技术进行了探讨，对几种空间单粒子效应（SEE）进行了研究。