飛秒脈沖激光單粒子效應評估技術的研究現狀及發展趨勢

安 恒 李得天 楊生勝 王 鷁 曹 洲 文 軒 王 俊 張晨光 銀 鴻

（蘭州空間技術物理研究所真空技術與物理重點實驗室 蘭州 730000）

單粒子效應（Single Event Effects，SEE）是單個 高能粒子與微電子器件相互作用所產生的輻射效應，如：衛星在軌運行時電子器件及設備會遭受輻射環境危害引起單粒子效應，影響器件的功能。隨著我國航天事業的飛速發展，導航衛星、高分辨率對地觀測衛星、新型偵察衛星、新型通信衛星等軍事需求日益增多，空間任務的要求也日益復雜，系統功能不斷拓展，與此同時還需滿足小型化和低功耗的要求，這些需求都對核心器件的功能集成度要求迅速提升，需要更強大的數據處理能力，同時對功耗、速度等性能要求也不斷提高。

但是，隨著納米集成電路工藝尺寸的不斷減小，相較于大尺寸的器件，其單粒子效應愈加趨向敏感。這一方面由于集成電路特征尺寸的減少、電源電壓的降低，造成器件單粒子翻轉閾值電壓同步降低；另一方面，由于工作頻率的升高，使得器件對于造成瞬時故障的各種噪聲干擾變得更加敏感［1?3］。其次，隨著工藝尺度的縮減，晶體管尺寸和間距越來越小，單個入射粒子可能作用于多個單元，納米器件電荷共享帶來的多位翻轉及單粒子多瞬態等新效應，需要在地面單粒子輻照實驗評價方法中進行研究考慮；而且，隨工藝尺度的縮減，器件尺寸和間距越來越小，芯片集成度極大提高，這些特點對納米集成電路的單粒子效應新機理對地面模擬實驗評價方法提出了新的研究需求。……