《抗辐射电子学 辐射效应及加固原理》求取 ⇩

第一章 绪论1

第二章主要的强辐射环境16

2.1 空间辐射环境16

2.1.1　宇宙射线17

2.1.2　太阳风18

2.1.3　极光辐射18

2.1.4　范·艾伦辐射带18

2.2 核爆炸的核辐射环境21

2.3 核电磁脉冲环境26

2.3.1 高空核电磁脉冲27

2.3.2 低空及地面核爆炸电磁脉冲29

2.3.3 地下核爆炸电磁脉冲32

2.4 内电磁脉冲33

2.5 系统电磁脉冲36

2.5.1 绝缘体的康普顿充电效应37

2.5.2 金属导体的γ辐射感生电流39

2.6 高功率微波40

2.7 几种实验装置的辐射环境43

参考文献44

第三章MOS场效应晶体管的辐射效应及加固技术46

3.1 概述46

3.2 MOS场效应晶体管（MOSFET）的主要参数46

3.3 电离辐射在SiO2中形成空间电荷的机制48

3.3.1 空穴迁移模型48

3.3.2 SiO2中空间电荷的结构52

3.3.3 SiO2中俘获的正空间电荷的激活能53

3.3.4 俘获空穴的退火过程56

3.3.5 钠离子的影响59

3.4 电离辐射在Si/SiO2界面产生的界面态59

3.4.1 界面态特征60

3.4.2 MOS器件电离辐射产生界面态的过程60

3.4.3 影响界面态建立过程的因素60

5.4.2 工艺特征尺寸对器件单粒子效应的影响 164

3.4.4 界面态建立的模型65

3.4.5 MOSFET低温辐射后退火过程中形成界面态的研究67

3.4.6 电离辐射产生的界面态在禁带能级中的转移70

3.5 MOSFET的电离辐射效应及加固技术73

3.5.1 MOSFET的电离辐射效应73

3.5.2 衬底材料的影响及加固选择77

3.5.3 氧化的环境、温度和氧化后的退火对辐射效应的影响79

3.5.4 氧化层厚度的影响81

3.5.6 MOS器件抗电离辐射加固的原则82

3.5.5 其他影响因素82

参考文献83

第四章双极型、结型场效应、静电感应型晶体管的辐射效应及加固技术87

4.1 概述87

4.2 双极晶体管的辐射效应及加固技术87

4.2.1 辐射对晶体管电参数的影响87

4.2.2 γ射线或X射线的瞬时辐射效应93

4.2.3 双极型晶体管抗辐射加固技术98

4.3 几种提高抗瞬时电离辐射能力的晶体管补偿电路107

4.3.1 射极电阻负反馈107

4.3.2 二极管分流108

4.3.3 二极管钳位108

4.3.4 负反馈分流作用108

4.4 结型场效应晶体管（JFET）的辐射效应和加固技术109

4.4.1 结型场效应晶体管的结构及其主要参数109

4.5.1 静电感应晶体管的辐射效应110

4.4.2 JFET的辐射效应110

4.5 静电感应晶体管（SIT）的中子辐射效应110

4.5.2 双极模式静电感应晶体管（BSIT）的中子辐射效应115

4.5.3 SEBISIT抗中子辐射能力119

4.6.1 中子辐射效应124

4.6 砷化镓肖特基势垒场效应晶体管（GaAsMESFET）的辐射效应124

4.6.2 γ辐射总剂量效应125

4.6.3 瞬时辐射效应127

4.7 异质结双极晶体管（HBT）的辐射效应128

4.7.1 异质结双极晶体管（HBT）128

4.7.2 异质结双极晶体管（HBT）的辐射效应131

参考文献132

5.1 概述133

第五章集成电路的辐射效应及加固技术133

5.2 集成电路的辐射效应及其加固技术的一般原理134

5.2.1 晶体管—晶体管耦合逻辑电路（TTL）134

5.2.2 集成注入逻辑电路（I2L）136

5.2.3 发射极耦合逻辑电路（ECL）138

5.2.4 互补MOS电路（CMOS）138

5.2.5 CMOS/SOS电路140

5.2.6 几种数字电路工艺的比较147

5.2.7 双极型线性电路148

5.3 CMOS器件的瞬时辐射损伤机理152

5.3.1 CMOS器件的闭锁效应152

5.3.2 CMOS器件中的闭锁通路153

5.3.3 CMOS器件的瞬时辐射效应模型156

5.3.4 瞬时辐射产生的闭锁窗口158

5.4 单粒子效应160

5.4.1 单粒子效应模型160

5.4.3 CMOS器件单粒子引起的闭锁167

5.4.4 电子器件抗单粒子翻转能力的比较168

5.5 抗辐射加固新技术169

5.5.1 SOI器件169

5.5.2　GaAs器件170

5.6　结束语172

参考文献172

6.1 概述176

第六章　强电磁场对电子系统的损伤效应及加固方法176

6.2 电磁场对电子系统的耦合177

6.2.1　辐射耦合178

6.2.2　传导耦合197

6.3 电磁脉冲对电子系统的损伤效应207

6.3.1　概述207

6.3.2　半导体分立器件208

6.3.3　集成电路212

6.3.4　其他电子元器件216

6.4.1　空域防护控制218

6.4 电磁场的防护加固218

6.4.2　频域防护控制226

6.4.3　时域防护控制229

6.4.4　能域防护232

6.4.5　传导回路的防护控制238

参考文献239

第七章电子系统的总体加固设计及评价241

7.1 概述241

7.2 系统的加固设计243

7.2.1　系统加固设计的程序243

7.2.2　加固评价的一些基本符号及其定义245

7.3　器件的分类与选择246

7.3.1 设计余量断点（DMBP）法248

7.3.2　器件分类判据（PCC）法249

7.3.3　半导体器件及电子器件的损伤阈值范围251

7.4 电路的设计与选择253

7.5　半导体器件的筛选254

7.5.1　电参数测量筛选法254

7.5.2　辐射—退火筛选法256

7.5.3　多元回归法257

7.6 加固设计及实施的组织管理258

7.7 电子系统抗辐射能力的评价259

附录7-A264

附录7-B265

参考文献270

第八章　核辐射与电磁脉冲效应的测试方法272

8.1　概述272

8.2　中子辐射效应的测试272

8.2.1　主要的中子辐射模拟源272

8.2.2　中子辐射效应的实验方法283

8.2.3　不同能量中子的等效关系286

8.3　总剂量辐射效应的测试288

8.3.1　γ总剂量辐射的主要模拟源289

8.3.2　γ总剂量辐射效应实验方法290

8.3.3　剂量增强效应的修正296

8.3.4　不同粒子在硅中产生位移效应的等效302

8.4　瞬时辐射效应的测试304

8.4.1　γ瞬时辐射的主要模拟源305

8.4.2　γ瞬时辐射效应实验前的准备307

8.4.3　辐照实验309

8.5 电磁脉冲效应的测试311

8.5.1　主要的电磁脉冲模拟源311

8.5.2 电子系统（器件）电磁脉冲损伤效应及表征313

8.5.3 电磁脉冲效应的测试方法314

参考文献317

第九章半导体器件和集成电路辐射效应的计算机模拟分析预测319

9.1 概述319

9.1.1 辐射效应计算机模拟分析的必要性319

9.1.2 辐射效应模拟分析的基本方法和内容319

9.1.3 辐射效应计算机模拟分析的发展概况323

9.1.4 辐射效应计算机模拟分析程序实例简介324

9.2.1 半导体器件瞬时辐射效应数学模型326

9.2 半导体器件辐射效应数学模型326

9.2.2 半导体器件单粒子效应数学模型329

9.2.3 半导体器件中子辐射效应数学模型333

9.3 半导体器件辐射效应的数值模拟336

9.3.1 半导体二极管单粒子效应数值模拟336

9.3.2 CMOS结构单粒子效应的二维数值模拟340

9.4 集成电路辐射效应的电路模拟346

9.4.1 CMOS电路瞬时辐射效应的电路模拟346

9.4.2 GaAsFET/JFET单粒子效应电路模拟分析352

9.5 双极电路中子辐射效应预测357

参考文献362