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双极电压比较器电离辐射损伤及剂量率效应分析

马武英 陆妩 郭旗 何承发 吴雪 王信 丛忠超 汪波 玛丽娅

双极电压比较器电离辐射损伤及剂量率效应分析

马武英, 陆妩, 郭旗, 何承发, 吴雪, 王信, 丛忠超, 汪波, 玛丽娅
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  • 为了对双极电压比较器在电离辐射环境下的损伤变化特征及其剂量率效应进行研究,选择一组器件,在不同偏置条件下进行60Co高低剂量率的辐照和退火试验. 结果表明:电压比较器的电源电流、偏置电流及失调电压等多个关键参数都有不同程度的蜕变;偏置条件对于电压比较器的辐射响应有很大影响;此外,不同公司生产的同种型号电路表现出不同的剂量率效应;通过对测试结果分析,系统地讨论了各参数变化的原因,并结合电离损伤退火特性,探讨了各剂量率效应形成的机理. 研究结果对工程应用考核提供了参考,而且为设计抗辐射加固器件提供了依据.
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    Enlow E W, Pease R L, Combs W, Schrimpf R D, Nowlin R N 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1342

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  • [1] 陆妩, 任迪远, 郭旗, 余学峰, 何承发, 王义元, 高博. 双极线性稳压器电离辐射剂量率效应及其损伤分析. 物理学报, 2011, 60(9): 096104. doi: 10.7498/aps.60.096104
    [2] 何宝平, 陈 伟, 王桂珍. CMOS器件60Co γ射线、电子和质子电离辐射损伤比较. 物理学报, 2006, 55(7): 3546-3551. doi: 10.7498/aps.55.3546
    [3] 陆妩, 任迪远, 郭旗, 余学锋, 何承发, 郑玉展, 王义元. 不同发射极面积npn晶体管高低剂量率辐射损伤特性. 物理学报, 2009, 58(8): 5572-5577. doi: 10.7498/aps.58.5572
    [4] 张义门, 郭红霞, 陈雨生, 周辉, 龚建成, 韩福斌, 关颖, 吴国荣. 稳态、瞬态X射线辐照引起的互补性金属-氧化物-半导体器件剂量增强效应研究. 物理学报, 2001, 50(12): 2279-2283. doi: 10.7498/aps.50.2279
    [5] 刘海军, 田晓波, 李清江, 孙兆林, 刁节涛. 基于蒙特卡洛方法的钛氧化物忆阻器辐射损伤研究. 物理学报, 2015, 64(7): 078401. doi: 10.7498/aps.64.078401
    [6] 何宝平, 郭红霞, 龚建成, 王桂珍, 罗尹虹, 李永宏. 浮栅ROM集成电路空间低剂量率辐射失效时间预估. 物理学报, 2004, 53(9): 3125-3129. doi: 10.7498/aps.53.3125
    [7] 马武英, 姚志斌, 何宝平, 王祖军, 刘敏波, 刘静, 盛江坤, 董观涛, 薛院院. 65 nm互补金属氧化物半导体场效应和晶体管总剂量效应及损伤机制. 物理学报, 2018, 67(14): 146103. doi: 10.7498/aps.67.20172542
    [8] 蒙 康, 姜森林, 侯利娜, 李 蝉, 王 坤, 丁志博, 姚淑德. Mg+注入对GaN晶体辐射损伤的研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2476-2481. doi: 10.7498/aps.55.2476
    [9] 李兴冀, 刘超铭, 孙中亮, 兰慕杰, 肖立伊, 何世禹. 不同粒子辐射条件下CC4013器件辐射损伤研究. 物理学报, 2013, 62(5): 058502. doi: 10.7498/aps.62.058502
    [10] 陈盘训, 牟维兵. 用蒙特卡罗法计算X射线在重金属界面的剂量增强系数. 物理学报, 2001, 50(2): 189-192. doi: 10.7498/aps.50.189
    [11] 马武英, 王志宽, 陆妩, 席善斌, 郭旗, 何承发, 王信, 刘默寒, 姜柯. 栅控横向PNP双极晶体管基极电流峰值展宽效应及电荷分离研究. 物理学报, 2014, 63(11): 116101. doi: 10.7498/aps.63.116101
    [12] 范 隆, 郝 跃. 辐射感生应力弛豫对AlmGa1-mN/GaN HEMT电学特性的影响. 物理学报, 2007, 56(6): 3393-3399. doi: 10.7498/aps.56.3393
    [13] 王玉珍, 马颖, 周益春. 外延压应变对BaTiO3铁电体抗辐射性能影响的分子动力学研究. 物理学报, 2014, 63(24): 246101. doi: 10.7498/aps.63.246101
    [14] 商怀超, 刘红侠, 卓青青. 低剂量率60Co γ 射线辐照下SOI MOS器件的退化机理. 物理学报, 2012, 61(24): 246101. doi: 10.7498/aps.61.246101
    [15] 李小龙, 陆妩, 王信, 郭旗, 何承发, 孙静, 于新, 刘默寒, 贾金成, 姚帅, 魏昕宇. 典型模拟电路低剂量率辐照损伤增强效应的研究与评估. 物理学报, 2018, 67(9): 096101. doi: 10.7498/aps.67.20180027
    [16] 马国亮, 李兴冀, 刘海, 刘超铭, 杨剑群, 何世禹. 晶粒尺寸对1 MeV电子在金属Ni中能量沉积的影响. 物理学报, 2013, 62(9): 091401. doi: 10.7498/aps.62.091401
    [17] 张兴尧, 郭旗, 陆妩, 张孝富, 郑齐文, 崔江维, 李豫东, 周东. 串口型铁电存储器总剂量辐射损伤效应和退火特性. 物理学报, 2013, 62(15): 156107. doi: 10.7498/aps.62.156107
    [18] 秦丽, 郭红霞, 张凤祁, 盛江坤, 欧阳晓平, 钟向丽, 丁李利, 罗尹虹, 张阳, 琚安安. 铁电存储器60Co γ射线及电子总剂量效应研究. 物理学报, 2018, 67(16): 166101. doi: 10.7498/aps.67.20180829
    [19] 余学峰, 任迪远, 高博, 崔江维, 兰博, 李明, 王义元. p型金属氧化物半导体场效应晶体管低剂量率辐射损伤增强效应模型研究. 物理学报, 2011, 60(6): 068702. doi: 10.7498/aps.60.068702
    [20] 丛忠超, 余学峰, 崔江维, 郑齐文, 郭旗, 孙静, 汪波, 马武英, 玛丽娅, 周航. 静态随机存储器总剂量辐射损伤的在线与离线测试方法. 物理学报, 2014, 63(8): 086101. doi: 10.7498/aps.63.086101
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-13
  • 修回日期:  2013-09-25
  • 刊出日期:  2014-01-20

双极电压比较器电离辐射损伤及剂量率效应分析

  • 1. 中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室, 新疆电子信息材料与器件重点实验室, 中国科学院新疆理化技术研究所, 乌鲁木齐 830011;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049

摘要: 为了对双极电压比较器在电离辐射环境下的损伤变化特征及其剂量率效应进行研究,选择一组器件,在不同偏置条件下进行60Co高低剂量率的辐照和退火试验. 结果表明:电压比较器的电源电流、偏置电流及失调电压等多个关键参数都有不同程度的蜕变;偏置条件对于电压比较器的辐射响应有很大影响;此外,不同公司生产的同种型号电路表现出不同的剂量率效应;通过对测试结果分析,系统地讨论了各参数变化的原因,并结合电离损伤退火特性,探讨了各剂量率效应形成的机理. 研究结果对工程应用考核提供了参考,而且为设计抗辐射加固器件提供了依据.

English Abstract

参考文献 (21)

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