雙極運(yùn)算放大器LM158電離總劑量與重離子協(xié)同輻射效應(yīng)研究

蔡 嬌姚 帥陸 嫵于 新王 信李小龍劉默寒孫 靜郭 旗

1（新疆大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院烏魯木齊830046）

2（中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所中國科學(xué)院特殊環(huán)境功能材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室烏魯木齊830011）

3（新疆電子信息材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室烏魯木齊830011）

4（中國科學(xué)院大學(xué)北京100049）

太空中存在的高能粒子和宇宙射線會在半導(dǎo)體器件中沉積能量，使電子器件產(chǎn)生輻射效應(yīng)，影響電子系統(tǒng)正常工作，是星用電路可靠性面臨的最主要問題。研究表明［1?2］，太空輻射環(huán)境屬于低劑量率輻射環(huán)境，劑量率為10?7～10?4Gy·s?1（Si），絕大部分雙極器件在低劑量率輻射環(huán)境下累積電離總劑量會產(chǎn)生低劑量率輻射損傷增強(qiáng)效應(yīng)［3?5］，導(dǎo)致器件電參數(shù)劇烈退化。同時(shí)太空中存在的高能粒子入射電路內(nèi)部敏感晶體管時(shí)，會導(dǎo)致電路輸出發(fā)生瞬態(tài)變化，即單粒子瞬態(tài)［6?10］。因此衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，雙極器件將同時(shí)受到電離總劑量和單粒子效應(yīng)的影響，電離總劑量在電路內(nèi)部晶體管累積的陷阱電荷可能會影響單粒子瞬態(tài)發(fā)生時(shí)的電荷收集，對單粒子瞬態(tài)產(chǎn)生影響。國外針對運(yùn)算放大器的電離總劑量與單粒子瞬態(tài)的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)的報(bào)道［11?14］：激光單粒子試驗(yàn)結(jié)果表明電離總劑量效應(yīng)會扭曲單粒子瞬態(tài)的波形，對于單粒子瞬態(tài)的影響強(qiáng)烈的依賴于單粒子入射內(nèi)部晶體管的位置以及運(yùn)算放大器工作偏置條件，且運(yùn)算放大器LM124存在低劑量率輻射損傷增強(qiáng)效應(yīng)與單粒子瞬態(tài)的協(xié)同效應(yīng)；……