基于Cu_xSi_yO阻变材料的RRAM抗总剂量辐照性能

研究了基于CuxSiyO结构的阻变式随机存储器(RRAM)的抗总剂量辐照能力.存储器芯片置于钴源辐照室内,通过60 Co释放出的γ射线模拟空间辐照环境.在辐照总剂量达到3 000Gy的条件下,单元仍然可以保持原有的存储信息,高低阻态的阻值、写电压、良率等性能几乎没有任何衰减.良好的辐照特性使得RRAM有望在抗辐射领域中得到广泛应用.     

0.18μm工艺小规模嵌入式EEPROM存储阵列单Block电路

介绍了一种EEPROM存储阵列单Block电路,可以降低RFID TAG存储阵列电路的漏电流.采用EEPROM嵌入式0.18 μm工艺,工作电压1.8V.改进后的电路每个存储单元可以降低最大8μA的漏电流.     

倒掺杂结构PD SOI器件的抗辐射研究

为了提高SOI器件抗总剂量能力,采用了倒掺杂结构.研究了倒掺杂结构PD SOI器件抗总剂量能力的增强,介绍了该结构对寄生NPN晶体管的抑制作用.发现倒掺杂结构不仅提高了器件的抗总剂量能力,对器件的抗单粒子能力也有所提高.基于0.35 μm SOI 工艺线,结合ISE TCAD 软件对器件的电学特性进行仿真,比较了流片测试数据和仿真数据.着重研究倒掺杂结构PD SOI器件较常规PD SOI 器件抗SEU能力的改善,并对SOI器件单粒子辐射的电荷收集效应进行了模拟与仿真.     

含辅助电极的等离子体显示板单元放电特性模拟

对PDP维持电极间插入带电辅助电极的新单元放电特性进行了模拟研究,并与传统的长间隙放电单元的模拟结果做了比较.模拟结果表明:新单元的Xe激发效率高于传统结构的Xe激发效率,并且Xe激发效率与电压成反比;在维持间隙大于360 μm时,新单元的最小维持电压低于传统单元的最小维持电压,当维持间隙大于或等于450μm时,辅助电极降低最小维持电压的优点尤为明显;当辅助间隙在60～100μm时,最小维持电压较小;与长间隙单元相比,新单元对荧光粉的损伤减轻50%以上.模拟结果对新结构PDP单元优化设计提供了指导.     

基于TMR的FPGA单粒子加固试验探究

设计了一个可对基于静态随机存储器的现场可编程门阵列进行单粒子效应测试的系统.采用三模冗余和定时回读重配的方法对待测器件进行单粒子加固.测试电路为移位寄存器链,定时回读的间隔约为80 ms,测试时钟为10 MHz.在非辐照环境下先进行了单粒子翻转的仿真试验,获得系统基本参数后,在兰州中科院近代物理研究所进行了重离子单粒子效应辐照试验.试验芯片为商用FPGA,辐照试验增加单粒子闩锁监控,观察不同注量率下待测器件的加固效果.分析仿真试验与辐照试验结果,系统可正确实现加固与测试功能,也证明三模冗余技术结合回读重配方法能够提高FPGA芯片的单粒子加固能力.     

宽带电流模形式PHEMT前置放大器设计

设计并实现了基于0.2 μm PHEMT工艺的宽带电流模形式前置放大器.前置放大器将光电二极管产生的电流信号放大并转换为差分电压信号.电路为共栅结构,输入电阻小,减小了光检测器寄生电容对电路带宽的影响.设计时采用了电容峰化技术,可获得比普通共栅结构更宽的带宽.后仿真结果为,在单电源5 V,输出负载50 Ω的条件下,该前置放大器的跨阻增益为1.73kΩ,带宽可达到10.6 GHz,同时具有低噪声和较宽的线性范围,芯片面积为607 μm×476 μm.测试结果表明,此前置放大器可以很好地工作在10 Gbit/s速率上.     

0.18μm CMOS高集成度可编程分频器的设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,提出了一种高集成度可编程分频器.该电路所采用技术的新颖之处在于：基于基本分频单元的特殊结构,对除2/除3单元级联式可编程分频器的关键模块进行改进,将普通的CML型锁存器集成为包含与门的锁存器,从而大大提高了电路的集成度,有效地降低了电路功耗,提升了整体电路速度,并使版图更紧凑.仿真结果表明,在1.8V电压、输入频率Fin=1 GHz的情况下,可实现任意整数且步长为1的分频比,相位噪声为-173.1 dBc/Hz@1 MHz,电路功耗仅为9 mW.     

一种高性能FFT蝶形运算单元的设计

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺标准单元库,设计了一种高性能快速傅立叶变换蝶形运算单元.蝶形运算是快速傅立叶变换的核心,单元采用时间抽取的快速傅立叶变换基2算法、并行全流水结构,对IEEE 754单精度浮点数构成的复数进行处理,并可在同一个快速傅立叶变换处理器中并行扩展使用.逻辑综合与版图综合后的报告显示单元的核面积为1.96 mm2.仿真结果表明,单元能够稳定运行在200 MHz时钟下,输出数据误差小,使用一个该单元的快速傅立叶变换处理器完成1 024点数据运算需时27.6 μs,其速度、精度及面积完全达到了设计指标.     

钢支撑加固既有丙类框架结构抗地震倒塌能力

针对某既有混凝土框架结构使用功能改变,设防类别由丙类提高为乙类导致结构抗震性能不足的问题.在不提高框架抗震等级的前提下,采用钢支撑进行加固,研究了支撑数量、布置方式对结构抗震性能的影响并得到最佳加固方案.借助软件EPDA对加固后结构进行了动力弹塑性时程分析,采用IDA方法研究了加固前后结构的抗倒塌能力.研究结果表明:采用部分柱包钢、钢支撑复合加固后结构抗倒塌能力满足乙类结构设防要求,可以不考虑设防类别提高造成的抗震构造上的不足,加固工作量大大降低.     

CMOS/SOI工艺触发器单元的单粒子实验验证与分析

针对定制设计中的触发器单元,提出了一种双移位寄存器链单粒子实验验证方法,利用该方法对基于0.35μm CMOS/SOI工艺、普通结构设计的抗辐射触发器,分别在北京串列加速器核物理国家实验室和兰州重离子加速器国家实验室进行了单粒子实验.实验结果表明,该抗辐射触发器不仅对单粒子闩锁效应免疫,而且具有非常高的抗单粒子翻转的能力.      

太阳同步轨道电子与质子对卫星的电离和非电离能损

空间辐射环境是飞行器寿命的主要限制因素之一。由于空间辐射环境的复杂性,以及飞行器在空间活动的轨道和设计寿命的不同,飞行器需要的抗辐射屏蔽的要求也不同。针对太阳同步轨道所处的空间辐射环境(由AE8和AP8提供该轨道的电子和质子能谱),采用Monte Carlo方法的PENELOPE和SHIELD软件包进行了模拟计算,研究了卫星所需的辐射屏蔽。根据模拟结果分析发现:在空间环境研究中,除了电离能损引起的总剂量外,由质子的非电离能损引起的位移损伤的影响不可忽略。质子和二次质子对电离能损、中子对非电离能损的贡献最大。     

线性反馈移位寄存器在射频识别技术中的应用

给出了一种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的设想.由于线性序列的伪随机性特点,这种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的技术大大提高了系统的效率和保密性;移位寄存器和电可擦除随机存储器(EEPROM)作为控制单元,提高了系统的响应速度;以铁电存储器(FRAM)作为存储单元,降低了读写的响应时间和系统功耗.     

SHIELD程序的改造及其应用

空间辐射环境中的抗辐射是航天事业发展中的一个重要课题,研究方法有实验和计算机模拟两大类,其中实验研究由于实验条件、实验次数等方面因素使其具有一定的局限性,相比之下,计算机模拟研究具有其独特的优势,而程序的功能是否完善直接关系到模拟的可靠性。因此,该文针对SHIELD程序的不足之处进行改进,主要包括移植更复杂的几何模型,添加能谱入射方式,在输出上增加了能量角分布、深度剂量分布等功能,并把改造后的程序模拟复杂卫星模型,结果表明改造后的程序能更真实地进行模拟。     

数字信号处理器抗辐射设计技术研究

分析了空间辐射效应对高性能数字信号处理器（DSP）的影响,并对单粒子效应引起的DSP故障模式进行了研究,结合工程实践从器件级和系统级两个层次给出了解决数字信号处理器的抗辐射加固设计技术．器件级的加固技术从存储区、控制寄存器、Cache、乘加器等角度给出解决DSP故障的一些有用方法;系统级的抗辐射设计技术则提出一种由高性能DSP和高可靠性的反熔丝FPGA为主要组成部分的“由顶到底”的星载信号处理平台体系结构,并分析了这种结构在提高DSP对抗空间单粒子效应时的优势．文章给出的有关DSP的可靠性设计方法已经在某卫星通信载荷中成功应用,并通过了各种卫星产品要求的环境试验,该抗辐射可靠性设计方法可以为有关航天电子设备的设计提供参考．     

太空电离辐射时长对金莲花基因多态性的影响

本文借助随机扩增多态性DNA分子生物学方法,研究了太空电离辐射时长对金莲花受辐射剂量及基因多态性的影响。结果表明,太空搭载金莲花的受辐射剂量随电离辐射时间的增加而增大,不同电离辐射时间条件下的金莲花基因多态性存在明显差异。     

一种EEPROM存储单元的读出电流检测电路

针对电可擦除编程存储器(EEPROM)存储单元的读出电流需要被精确检测的问题,该文提出了一种对EEP-ROM存储单元进行工作电流检测的电路,该电路主要用电流镜来搭建,和读出电路中的灵敏放大器相连。在检测时用电流镜电路把灵放的读出电流镜像到电流检测的输出端。模拟结果显示,用这种检测电路来检测读出电流可以取得较高的精度(98.5%)。同时,电路本身结构简单,在实际中易实现。     

体源法校准环境X、γ剂量率仪结果不确定度评定

基于环境X、γ剂量率仪（简称剂量率仪）在环境辐射监测领域中的重要性,结合采用环境电离辐射体源（简称体源）法校准剂量率仪的原理和在实际测量工作中使用情况,对剂量率仪的校准结果的可靠性的影响因素进行了深入的分析,结果表明影响因素主要有几何修正、散射影响、体源标准复现量值、能量响应及统计涨落等,最后根据数学模型与影响因素评定了剂量率仪校准结果的不确定度。     

纳米SiC增强铝合金表面阳极氧化膜的组织与性能

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加3,8,12,15 g/L的纳米SiC颗粒,利用直流氧化电源在优化的复合共沉积工艺参数下,在2024铝合金表面制备纳米SiC增强的硬质阳极氧化膜.结果表明:纳米SiC颗粒弥散分布在阳极氧化膜中,形成了纳米颗粒增强的硬质Al2O3氧化膜组织结构;随着纳米SiC添加量的增加,膜的厚度由没有添加纳米SiC颗粒的42μm增加到了48μm;当SiC的添加量为12 g/L时,氧化膜的硬度最高而磨耗最低,硬度由没有添加纳米颗粒样品的400 HV左右提高到了440 HV,磨损量由25 mg降到8 mg;纳米SiC在阳极氧化过程中,通过机械夹杂、吸附作用等形式进入膜层...     

防核辐射挖掘机视窗的结构设计

研制防核辐射挖掘机时,其铅玻璃视窗的结构设计是要解决的一个关键问题。通过开展铅玻璃ZF506和ZF6的γ射线辐照和阳光照射的实验,最终确定制作防辐射挖掘机的视窗要用铅玻璃ZF6。通过查阅文献和实验研究,确定在铅玻璃视窗的外侧增加6 mm厚的K509玻璃。ZF6铅玻璃的机械性能实验研究结果说明铅玻璃视窗的安装需要增加减震装置,通过在防核辐射挖掘机上开展实验,验证了铅玻璃视窗结构的可靠性。     

GaN基高电子迁移率晶体管器件的可靠性及退化机制研究进展

GaN基高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情况,器件的可靠性问题仍是进一步提高HEMT器件应用的绊脚石。因此,研究器件的可靠性及退化机制对于进一步优化器件性能具有极其重要的意义。将从影响器件可靠性的几个关键因素如高电场应力、高温存储、高温电场和重离子辐照等进行阐述,主要对近几年文献里报道的几种失效机制及相应的失效现象进行了综述和总结,最后讨论了进一步优化器件可靠性的措施,对进一步提高HEMT器件的应用起促进作用。