质子辐照导致科学级电荷耦合器件电离效应和位移效应分析?

• 作者: 任迪远 文林 李豫东 汪波 玛丽娅 郭旗
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 电荷耦合器件 质子辐照 电离效应 位移损伤
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 24220-1-24220-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.024220

摘要

针对卫星轨道上的空间环境辐射引起电子元器件参数退化问题,为了研究光电器件空间辐射效应、损伤机理以及参数退化规律,对某国产埋沟科学级电荷耦合器件(charge-coupled devices, CCD)进行了10 MeV质子辐照试验、退火试验及辐射效应理论模型研究。试验过程中重点考察了器件的暗信号和电荷转移效率特性的变化。试验结果表明,器件的主要性能参数随着质子辐照注量的增大明显退化,在退火过程中这些参数均有不同程度的恢复。通过对CCD敏感参数退化规律及其与器件工艺、结构的相关性进行分析,并根据半导体器件辐射效应理论,推导了器件敏感参数随质子辐照注量变化的理论模型,得到了暗信号及电荷转移效率随辐照注量退化的半经验公式。上述工作可为深入开展CCD抗辐射性能预测、抗辐射工艺改进与结构优化提供重要参考。