【摘 要】
：
随着我国航天事业的快速发展,如何能够保证航天器在空间环境中安全可靠地运行成为一个重要的话题。由于空间环境中存在着大量的辐射源,这会对航天器中的电子器件造成各种辐射效应,从而导致器件性能的退化以至于失效。而在太空中极端温度条件往往伴随着辐射环境出现。在太空环境中工作的电子器件通常经受着极端低温条件以及辐射环境的考验,这严重影响着电子器件的可靠性,从而影响到航天器的正常运行。本文以28nm SOI工艺
论文部分内容阅读
随着我国航天事业的快速发展,如何能够保证航天器在空间环境中安全可靠地运行成为一个重要的话题。由于空间环境中存在着大量的辐射源,这会对航天器中的电子器件造成各种辐射效应,从而导致器件性能的退化以至于失效。而在太空中极端温度条件往往伴随着辐射环境出现。在太空环境中工作的电子器件通常经受着极端低温条件以及辐射环境的考验,这严重影响着电子器件的可靠性,从而影响到航天器的正常运行。本文以28nm SOI工艺的MOSFET器件以及环形振荡器电路为研究对象,提出了试验与仿真相结合的方法,开展极低温环境下晶体管环形振荡器电路的辐射效应的研究工作。首先通过使用钴60γ射线辐射源,进行了28nm SOI MOSFET器件的总剂量效应试验,并通过仿真的方式,结合试验的数据,模拟了器件在常温环境下以及在极低温环境下的总剂量效应。总剂量试验数据以及TCAD软件仿真结果表明,总剂量效应会导致器件电学参数的退化,而极低温环境下器件的开关特性以及放大特性均会变好,因此极低温条件在一定程度上可以改善总剂量效应对器件的损伤。对28nm SOI工艺的环形振荡器电路进行了极低温环境下的测试以及钴60γ射线辐射源照射后的测试,发现极低温条件可以使环形振荡器的输出频率升高,而电路受到总剂量效应的影响导致输出频率的降低。通过使用模型参数提取软件对单管的极低温环境下总剂量仿真模拟数据进行BSIM3V3模型参数提取,得到了可用于电路仿真的HSPICE模型,并搭建了环形振荡器电路,仿真模拟了环形振荡器电路在极低温环境下的总剂量效应。发现当环形振荡器电路处于极低温以及辐射环境共同作用下时,极低温条件对于电路性能的影响起到主要作用,极低温条件会对由于总剂量效应对电路造成的性能退化起到改善作用。
其他文献
外辐射源雷达本身不发射电磁波,而是“被动”地接收第三方辐射源所发出的电磁波,接收机接收到来自电离层所折射的电磁波,而电离层的时变、非均匀结构,影响了在电离层中传播的电磁波。电磁波的回波谱展宽或发生分裂,目标被强杂波的功率谱淹没,从而严重影响雷达接收机的检测性能。本文首先根据外辐射源雷达的工作机理,推导雷达接收端的信号处理模型,将匹配滤波后的回波信号,进行相位扰动校正,校正后的回波进行目标检测。其次
逆合成孔径雷达可以对各散射点的运动状态都相同的刚体进行成像,但通常情况下,目标除了主体运动,还会存在一些与主体运动不同的微动。微动调制产生的微多普勒效应是一把“双刃剑”,对于目标主体成像来说是不利的,如果微多普勒效应很严重,它会干扰甚至直接淹没目标主体的像,进而影响成像效果;对于目标的识别和分类来说是有利的,可以通过雷达回波中的微多普勒信号获取目标微动部件的信息,有利于目标探测。因此,将雷达回波中
超材料吸收器的原理是当电磁波照射到物体上时,通过调节结构形状、大小、间距等参数使物体表面的阻抗与自由空间相匹配,减少了物体表面的反射和透射,实现光吸收。基于表面等离子体共振效应,已经在微波、可见光、红外、太赫兹等频段的单波段、双波段及超宽波段实现了吸收,其在生物医学传感、探测器、太阳能电池等方面的应用备受关注。目前超材料吸收器的发展趋势是设计结构简单超薄高效率的可调单波段或超宽波段超材料吸收器。本
搜索跟踪转台是光电跟踪系统的安装平台,作为光电设备进行稳定跟踪的安装基准,可以实现光电设备方位与俯仰方向的姿态调整,是搜索、跟踪系统的光机结构基础。当光电跟踪设备处于跟踪模式时,由转台造成的指向误差对跟踪目标的跟踪精度会产生较大影响,因此对转台的指向精度分析工作必不可少。本文根据技术指标要求,进行了搜索跟踪转台的总体设计,基于多体系统理论完成了指向误差建模分析,并对转台研制提出了精度设计建议,通过
绝对距离测量技术以其测程远、精度高、过程可中断等优点广泛应用于工业生产、大型机械装备、航空航天等领域。随着大尺寸装备制造业的进一步发展,对测量精度和测量自动化水平要求越来越高,其需求已从单一维度的距离测量逐步拓展到空间三维测量。因此,研究高精度、远测程、集成化、对环境适应力强的绝对距离自动跟踪测量技术是未来科研的重点。调制波相位式激光测距技术以其高精度、大范围和易于集成的优点成为近年来绝对距离测量
ADC作为沟通模拟域与数字域的媒介,在MEMS陀螺中有着十分广泛的应用。人们提出了许多不同结构的ADC以满足实际的各种应用场景,SAR ADC和Sigma-Delta ADC是其中的两种常见结构。在这两种ADC的结构中,都少不了数字接口电路的配合,数字接口电路对原始的数据进行相应的处理,并将ADC转换的数据输出。本文针对一种12位带校准的SAR ADC和一种24位的Sigma-Delta ADC,
传统的调制解调方法是将信息加载在信号幅度、频率和相位上,接收端则通过包络检波、鉴频、鉴相等非相干或其他相干方法进行解调从而完成信息传输。本文提出了一种利用信号载波体制差异承载信息的新型调制解调方法,称为“载波体制键控”。该技术可以兼容基于块传输的单载波和多载波通信体制,同时在原有系统框架基础上附着了一条新的通道用以传输额外的键控信息。本研究从正交频分复用（Orthogonal Frequency
频移Chirp调制（Frequency Shift Chirp Modulation,FSCM）以其远距离、低功耗特性成为了物联网领域的有力解决方案,同时又因起源于雷达场景的Chirp扩频技术而受到了军用物联网的关注。然而,调制方式简单与安全性能不足成为了制约FSCM在高安全性应用场景中发展的主要瓶颈。因此,本文主要研究基于FSCM的通信信号抗截获波形设计,旨在提升该调制方式抗截获性能的同时保证合
随着半导体技术日新月异,如何超越摩尔定律越来越受到我们关注。而三维封装技术是超越摩尔定律的重要技术,3D封装技术是通过将各种材料,技术和功能组件垂直堆叠并连接在一起而形成高度集成的系统。为了追求互联节距更小、密度更高的三维封装,3D混合键合应运而生,而Cu/SiO2混合键合技术更是目前半导体业界竞争的焦点,为了实现Cu-SiO2的混合键合,我们需要兼容Cu-Cu和SiO2--SiO2的键合工艺,而
集成电路发展至今,其应用场景愈发广泛,越来越多的So C芯片被应用在航天系统之中,在空间辐射环境下,芯片会受到各种辐射效应的影响。输入输出（IO）单元是连接芯片内部与外部电路的桥梁,为了避免空间中的高能粒子通过芯片引脚影响芯片内部,需要对IO单元进行抗辐射加固设计,同时IO单元也要对芯片内部与单元自身提供静电防护。本文对输入输出单元进行抗辐射与抗静电的设计,在设计工作完成后进行验证,并将单元用于芯