DCDC转换器辐射效应简介.ppt

DC---:空间辐射环境人为辐射环境空间辐射环境主要指地球辐射带及宇宙射线等天然环境。包含射线:高能质子、高能电子、X射线、中子、γ射线,重粒子(离子)等。空间辐射环境中的范•爱伦辐射带范•爱伦辐射带是被地磁场所捕获的带电粒子辐射区,,即内带(质子)和外带(电子).,大部分起源于银河系或其它星系,,主要成分是高能质子(约90%)和α粒子(4He粒子,约10%),还有少量的重粒子、电子、(1-1014)MeV,。包含射线:α,β,中子,γ射线,X射线,电磁脉冲等。:高能γ射线,电子射线等特点:瞬时剂量率很小,作用时间长(几年至十几年以上),效应具有累积性,辐射能量传递给被束缚的载流子,使其电离,。适当退火(加电场或加热),可部分恢复,完全恢复相当困难。计量单位:rad(拉德),吸收剂量,定义为每1克物质吸收100尔格辐射能量。近来国际常用Gy(戈瑞),1Gy=100rad。各种物质的吸收剂量有所不同,硅器件吸收,吸收剂量称为rad(Si)。总剂量电离辐射效应机理电离射线,如γ光子,穿过MOS结构时,在SiO2中产生电子-空穴对,电子被电场扫出,空穴输运至SiO2-Si界面,在近界面SiO2中被空穴陷阱俘获,形成被俘获的正空穴陷阱电荷Qot(面密度)。同时,电离射线作用在SiO2-Si界面上,产生新生界面态——∆Dit(面密度)。辐射相关的体陷阱及界面陷阱总剂量辐射效应通过体陷阱及界面陷阱表现,体陷阱及界面陷阱同热SiO2生长的不完整性密切相关,SiO2-Si界面近处的过渡层中完整的Si-O四面体结构被破坏,,:≡si-o-si≡是SiO2的基本结构,SiO2生长的不完整性使Si-O桥键应变,Si-O桥键应变易被辐射产生的空穴断裂,形成非桥O和三价硅≡si-osi≡,它同时束缚住空穴,用化学式表达如下:≡si-o-si≡+h+(辐射)→≡si++(h+-o-si≡)作用发生在界面近处SiO2中形成体电荷,作用发生在界面处形成新的界面态.