1. 研究目的与意义
自从上世纪 70 年代研发出第一个 VDMOS 起,VDMOS 就以输入阻抗高、功率增益大、开关速度快、开关损耗小、驱动功率低、耐高压、大电流容量以及良好的热稳定性等的优势,在电子领域占据了越来越重要的地位,逐渐成为最实用、最普遍的功率电子器件之一。
宇航用VDMOS相较于普通的VDMOS器件,其工作环境更加恶劣,受高能粒子和宇宙射线等影响极易发生辐射效应,导致器件性能退化甚至失效,严重威胁航天器的工作安全。
尽管随着技术的日渐成熟,航天器的故障率在大幅降低,空间辐射仍然是卫星在轨故障的主要原因之一。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:1、掌握高压功率器件VDMOS基本结构、原理、特性和表征参数;2、理解并掌握单粒子辐射效应的基本概念和原理;3、掌握MOS器件单粒子辐射效应基本特性及其损伤机理;4、辐射对VDMOS器件性能和参数产生的影响,是本文研究的关键问题;难点:1、对目前业界30v~600v高压功率VDMOS的单粒子辐射能力和抗单粒子效应损伤机理的调研与分析;2、总结、归纳VDMOS器件单粒子辐射效应基本特性及辐射损伤机理;2、研究并总结、归纳一些常规业绩在对VDMOS器件单粒子辐射加固基本方法及其效果。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1、抗辐射加固技术原理抗辐射就是切断各类辐射损伤的因果链,从而避免器件在轨工作时发生损伤。
抗辐射加固技术既包括通用于所有辐射损伤的方法,如微电子抗辐射加固设计、电路抗辐射加固设计、轨道选择、屏蔽等;也包括针对SEE和TID等特定辐射损伤的措施[1]。
1.1屏蔽和辐射规避屏蔽抗辐射的机理为:减缓一次粒子的能量并吸收次级辐射,从而使得被屏蔽的元器件不受、或少受辐射损伤[2]。
4. 研究方案
研究目标:通过借鉴国内外相关领域的相关研究成果和实践经验,分析高压功率VDMOS器件单粒子辐射效应及损伤机理,通过查阅相关资料及文献了解、总结常用的高压功率VDMOS器件单粒子辐射加固的方法,为高压功率VDMOS器件提供一定参考借鉴。
研究方法:主要通过文献分析的研究方法。
分别针对SEB效应和SEGR效应等的器件辐射损伤机理系统全面地研究单粒子效应的器件辐射损伤机理。
5. 工作计划
一、第1~2周: 文献调研寻找并查阅相关的资料文献,了解相关知识,掌握高压功率器件VDMOS基本结构、原理、特性和表征参数与单粒子辐射效应的基本概念和原理等相关基础知识。
二、第3~4周:文献梳理进行文献的阅读及整理,写出文献翻译及文献综述。
三、第5~8周: 论文编写论文具体写作步骤:1)查阅相关的资料;进行文献的阅读及整理,写出文献综述;2)根据文献理论回顾与借鉴,进行理论分析,分析辐射对VDMOS器件性能和参数产生的影响;3)查找,并总结归纳一些常规业绩在对VDMOS器件单粒子辐射加固基本方法及其效果;4)对目前业界30v~600v高压功率VDMOS的单粒子辐射能力和抗单粒子效应损伤机理的调研与分析;完成定稿。
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