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静态随机存取存储器重离子单粒

子翻转效应实验研究优秀doc资料

第22卷第2期核电子学与探测技术

Vol

.22No.22002年3月

NuclearElectronicsDetectionTechnology

March2002

静态随机存取存储器重离子单粒子

翻转效应实验研究

贺朝会1,耿斌1,王燕萍1,杨海亮1,张正选1,陈晓华1,李国政1,路秀琴2,符长

波2,赵葵2,郭继宇2,张新2

(1西北核技术研究所,陕西西安69信箱13分箱710024;2中国原子能研究院,

北京102413

摘要:应用重离子加速器和252Cf源进行单粒子翻转效应实验,测量得到I

DT系列和HM系列静态

随机存取存储器的单粒子翻转重离子LET阈值为4~8MeV・cm2mg,单粒

子翻转饱和截面为10-7

cm2・bit-1量级,位单粒子翻转截面随集成度的提高而减小。实验结果表明,

可以用252Cf源替代重离子

加速器测量静态随机存取存储器的单粒子翻转饱和截面。

关键词:静态随机存取存储器;重离子加速器;

252

Cf源;单粒子翻转效应

中图分类号:TN47;O571.33文献标识码:A文章编号:

025820934(200202202152

03

收稿日期:2001202108

作者简介:贺朝会(19662,男,陕西武功人,西北核技术研究所副研究员,从事核电

子学的研究。

0引言

空间辐射环境中的带电粒子会导致航天器的电子系统中的半导体器件发生单粒

子效应,严重影响航天器的可靠性和寿命。总的说来,高能质子是主要的,重离子所占

比例不大,但对于有的轨道,如高轨道和地球同步轨道,带电粒子主要是重离子。另外,

由于重离子比高能质子容易导致单粒子效应,因此必须开展重离子单粒子效应实验,

研究其单粒子效应规律。

1实验方法

1.1加速器重离子单粒子效应实验

利用中国原子能研究院HI213串列静电加

速器进行重离子单粒子效应实验.实验的布局见图1。

实验中,为减小“剂量率效应”和“多次翻

转”首先,要降低重离子束流强度。采用金箔散射法降低束流强度4~5个量级,即

用重离子轰击Au靶,利用散射离子来辐照样品。Au靶的

厚度为100~200Λgcm2,10nA左右的重离子束流入射,可在30°处得到所需强

度(约

103cm-2・s-1量级的散射重离子束流。在真空

度约0.67mPa的靶室内,有一个0.4mm厚的铝挡板,足以挡住次级离子。挡板

在前角30°处有一狭缝,可让散射束流通过。样品和一个金硅面垒探测器(M1被装

在可旋转的活动支架上,可顺序通过此狭缝,使得某一时刻仅有一个样品或半导体探

测器被散射离子照射。支架可一次安装8块样品,以提高实验效率。

其次是准确测量束流。在挡板内侧,安装有另一金硅面垒探测器(M2和法拉第

筒,在束流照射样品的同时,实时监测束流的大小。在辐照样品前,先调节束流大小,同

时利用M1和M2测量散射离子数,得到M1和M2的计数率比例PM1M2。然后

在辐照样品的同时,用M2监测束流强度。由于样品被辐照时与M1位置相同,可根

据比例PM1M2给出样品上的离子注量率。

图1实验布局示意图表1试验离子种类、能量及离子

在Si中LET值及射程

离子

束流能量MeV

30°散射

能量MeV

在Si中

LET

(MeV・cm2mg

在Si中射程Λm

Br

170

19

第三,通过化学腐蚀法对样品表面的保护

层进行了处理,保证重离子能够射入器件灵敏

区内,产生单粒子效应。

实验所用的重离子以及经Au靶散射后,入射到芯片上的重离子能量,及其在Si

中的线性能量转移值(LET和射程列于表1。由于靶中的Au在库仑力的作用下