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航天微电子器件单粒子翻转研究

张新  
【摘要】: 本工作进行了空间微电子器件单粒子效应研究。我们采用的方法是用地面重 离子加速器模拟实验和计算机模拟空间辐射环境进行单粒子翻转率预估计算。 引发单粒子翻转的空间高能带电粒子环境包括银河宇宙线,太阳宇宙线和地 球辐射带中的高能质子及重离子。这些粒子有足够的能量,能在器件的灵敏区中 沉积足够的能量和产生足够的电荷,当沉积的电荷超过临界电荷时,电路就产生 了翻转,即单粒子翻转发生。 我们用HI-13串列加速器提供的重离子辐照航天微电子器件,为了降低离子束 的强度,用重离子从Au靶上的二次散射离子作为辐照源。经过Q3D磁谱仪的磁 偏转,去掉反冲Au离子和其它杂散粒子,得到具有单一线传能密度(LET)值的离 子。在重离子辐照下,测量器件单粒子翻转截面(σ)对重离子线传能密度(LET) 关系曲线,即σ-LET曲线。然后选定空间环境模式和运行轨道,结合离子与器 件相互作用模型,考虑粒子在空间的传输和屏蔽,粒子通过屏蔽材料后的通量, 用计算机模拟的方式计算得出了器件在空间高能带电粒子环境中重离子和质子引 起的翻转率。 在本文中还提出了对SEU研究的进一步思考,以提高空间SEU率预估的精确 度。


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