英文文章總結(jié)

1、無機(jī)材料金屬輻射損傷閾值金屬損傷閾值（Gy）鋁及鋁合金5×300系列不銹鋼1×400系列不銹鋼5×鐵3×銅2×黃銅和青銅1×鎳及其合金1×鈹銅合金6×陶瓷輻射損傷閾值陶瓷損傷閾值（Gy）氧化鋁（礬土）5×碳化硅（俗稱金剛砂）6×云母5×石英2×玻璃、弗林特25×玻璃、硼硅1×維克玻璃5×聚四氟乙烯(PTFE:聚四氟乙烯) 在只有100 Gy的輻射劑量下就會退化后，因此，聚四氟乙烯在輻射環(huán)境中是被禁止使用的；在接受輻照以后鹵化聚合物和碳氟化合物)釋

2、放腐蝕性化學(xué)物質(zhì)如HCl（鹽酸）和HF（氟化氫）無機(jī)材料輻射對塑料的影響耐輻射性聚合物很強(qiáng)的耐輻射性玻璃纖維酚醛塑料石棉填充酚醛塑料環(huán)氧樹脂系統(tǒng)聚氨酯聚苯乙烯礦物填充聚酯礦物填充硅樹脂F(xiàn)urane-type樹脂聚乙烯咔唑中等的耐輻射性聚乙烯三聚氰胺甲醛樹脂脲醛樹脂苯胺甲醛樹脂Urfilled酚醛樹脂有機(jī)硅樹脂很弱的耐輻射性羥基甲基丙烯酸酯空缺聚酯纖維素聚酰胺聚四氟乙烯輻射對涂層涂料損害基礎(chǔ)聚合物表層（防護(hù)）劑量（Gy）損傷環(huán)氧基樹脂鋼鐵6.7×無呋喃混凝土9.4×無鋼條8.4×無經(jīng)加工的酚醛樹脂混凝土9.4×無鋼條8.7×嚴(yán)重脆化硅醇酸混凝土6

3、.7×無鋼條6.7×無苯乙烯混凝土8.7×出現(xiàn)多孔鋼條8.7×出現(xiàn)多孔鋼（濕）8×出現(xiàn)多孔乙烯樹脂鋁合金2.1×出現(xiàn)多孔混凝土1.1×邊緣型損傷氯乙烯鋁合金2.1×出現(xiàn)多孔混凝土1.1×出現(xiàn)多孔鋼條8.7×出現(xiàn)多孔同時(shí)，涂層涂料還受到粒子的影響，并且損傷比輻射更嚴(yán)重。粘合劑的輻射損害粘合劑輻射損傷閾值(Gy)氯丁橡膠聚酰胺纖維酚醛樹脂5×氯丁橡膠酚醛樹脂1×環(huán)氧基樹脂，環(huán)氧基樹脂聚硫橡膠，丁腈橡膠酚醛樹脂5×氯丁橡膠酚醛樹脂，乙烯樹脂酚醛樹脂，聚酰胺纖維酚醛樹脂1&

4、#215;彈性體:在總劑量小于10 kGy的條件下，輻射損害不太可能發(fā)生，同時(shí)，一些添加劑如胺類和酚類也可以使彈性體免受輻射的影響。輻射對潤滑油的影響輻射損傷閾值(Gy)潤滑劑及以下沒有明顯的輻射傷害芳香磷酸鹽、硅樹脂、脂肪族酯類二酯、芳香酯類礦物油,脂肪醚烷基芳香烴 、聚(聚醚)、聚苯及以上沒有可用的潤滑劑玻璃窗口：遠(yuǎn)程可視化操作的內(nèi)部通過一個(gè)很厚的含鉛窗口吸收輻射射線。窗口玻璃上的輻射損失材料總的劑量（MGy）照射前的平均透光率不同波長的射線照射后的透光率400nm500nm600nm700nm頂點(diǎn)21098032546頂點(diǎn)2（受保護(hù)后）109860868890重火石玻璃250940111

5、21重火石玻璃2（受保護(hù)后）109145838586凈化石英5010089898989石英109935303156肉桂塑料6901075022856石英玻璃0.2990001石英玻璃（受保護(hù)后）59924243661相機(jī)鏡頭：加固后的CCD相機(jī)的耐輻射范圍從100 Gy 10 kGy。光學(xué)纖維：即使低劑量的輻照也會引起光釬的光學(xué)衰減，經(jīng)測試，商用光纖已經(jīng)退化到100 dB /公里/ Gy。但是，當(dāng)纖維的核心不包含任何摻雜物質(zhì)時(shí)，,衰減就會大大降低，這對經(jīng)常用于傳輸信號的紅外波段的光是十分重要的。這種抗輻射加固后的光纖可以暴露在1MGy的環(huán)境后只衰減0.1 dB/m。電子及電子元器件真空管：由于

6、真空管的容量和對功率要求使得它很少在電子工藝中使用，但是，它是在一個(gè)非常高劑量率的輻射環(huán)境中可以工作的器件，它可以承受的總劑量為1MGy，為了避免總劑量和劑量率的影響，許多抗輻照攝像機(jī)中都使用了真空管。晶體：晶體是一種無源元件,用于控制振蕩器的頻率，由于含有雜質(zhì)，它的頻移與天然石英一樣，只有總劑量為100 Gy時(shí)，,頻率變化可以大于1 ppm。對于某些應(yīng)用程序, 有一個(gè)非常穩(wěn)定的晶體頻率可能對一個(gè)系統(tǒng)的可靠性是至關(guān)重要的，因此，最好使用人造石英晶體，這樣，單位劑量下面的變化率可以低至KGy電阻器：輻射誘發(fā)化學(xué)材料降解導(dǎo)致電阻器電阻減小，大多數(shù)電阻器的抗輻照性能是比較好的，但是氧化膜電阻器在輻照

7、劑量為10Gy時(shí)便會出現(xiàn)損傷。電阻的輻射損傷閾值電阻閾值 (Gy)精密繞線陶瓷骨架-金屬膜電阻-精密線繞環(huán)氧筒-碳膜電阻-一般膜電阻-合成物-氧化膜電阻10-電容器：鉭電容器能夠顯示因?yàn)殡姾勺兓瘯r(shí)所產(chǎn)生的輻射射引起的電導(dǎo)率和儲存電荷，玻璃和陶瓷電容器最抗輻射，但只是限于小電容值。電容器的輻射損害電容器損傷閾值（Gy）玻璃-紙?jiān)颇?陶瓷-鉭-聚酯-聚碳酸酯電解液電感器：電感器是由金屬導(dǎo)線纏繞而成的螺線管，導(dǎo)線是非常耐輻射，但導(dǎo)線周圍的絕緣體不耐輻照，可能會出現(xiàn)短路的情況。在輻射情況下，螺線管可能變形改變電感器的總電感，因此，在10Gy的輻照環(huán)境下，一個(gè)電感器的耐輻照能力依賴于電感器和絕緣體材料的

8、硬度。電纜：電纜由一個(gè)或若干個(gè)金屬導(dǎo)線組成的有機(jī)絕緣化合物。導(dǎo)線中的導(dǎo)體用來傳送電子數(shù)據(jù)和電能，比較耐輻射；導(dǎo)體表面的絕緣體則防止短路和隔離外部環(huán)境，對輻射比較敏感，連接器的數(shù)量和電纜厚度取決于應(yīng)用。對于移動機(jī)器人而言，臍帶是至關(guān)重要的，因?yàn)樗鶖y帶了功率信號和控制線，在這樣的應(yīng)用中，電纜靈活性是很重要的，在接觸腐蝕性化學(xué)品和機(jī)械應(yīng)力后，電纜必須保持完好。大部分商用的電纜（不含聚四氟乙烯）在1KGy的總劑量下不會出現(xiàn)顯著降解的情況。在較高劑量下，絕緣體會變脆，芯片和絕緣體對機(jī)械應(yīng)力更加敏感的。最耐輻射電纜中包含有PEEK和聚酰亞胺，可以在70MGy的劑量下工作而不出現(xiàn)異常情況，聚氨酯橡膠可以抵

9、抗高達(dá)50MGy的劑量，而且也很靈活。無機(jī)絕緣體（陶瓷，玻璃或云母）可以在高劑量率的環(huán)境中使用。把線纜卷成電話線一樣可以使它變得更加靈活。當(dāng)電纜傳輸頻率非常高的信號，絕緣體的介電變化是一個(gè)很大的問題，但抗輻射射頻電纜在商業(yè)上是可用的。熱電偶：熱電偶是測量溫度的裝置，他們包括焊接在兩端的兩個(gè)金屬導(dǎo)線。當(dāng)兩個(gè)焊料在不同溫度下時(shí)，會發(fā)生潛在的自然差異。該裝置的簡單性使它成為最耐輻射的儀器之一，甚至在反應(yīng)堆堆芯中都有所使用，唯一的缺陷就是導(dǎo)線絕緣的電阻。變壓器：變壓器調(diào)節(jié)兩個(gè)電網(wǎng)之間的交流電壓或提供隔離。變壓器包括兩個(gè)由電線纏繞在鐵皮上而成的線圈。這個(gè)元件是很關(guān)鍵的，因?yàn)檗D(zhuǎn)換比率的改變可能會損壞或禁用

10、整個(gè)系統(tǒng)。輻射會損傷導(dǎo)線上的瓷釉。這導(dǎo)致短路和定量改變。在高于1MGy的情況下，耐輻射變壓器就要使用特殊的瓷釉。在非常高的劑量下，變壓器的磁性會受到影響。連接器，開關(guān)和繼電器：連接器，開關(guān)和繼電器的和他們的組合元件一樣，對射線非常敏感。塑料和聚合物遭受萎縮、裂化并且其機(jī)械性能和絕緣性能的退化會導(dǎo)致短路或喪失完整性，繼電器的內(nèi)部運(yùn)動，外部的機(jī)械操作，開關(guān)的壓力和連接器也加速退化，釋放的化學(xué)化合物可能影響到線路的接觸。由于總劑量的存在，可以適當(dāng)選擇的有機(jī)化合物或使用陶瓷來防止退化。連接器、開關(guān)和繼電器的輻射損害閾值組件產(chǎn)生25%損傷的劑量(Gy)連接器（聚苯乙烯）6×連接器（聚乙烯）9&

11、#215;連接器（杜洛克豬陶瓷）3×連接器（三聚氰胺塑料）3×繼電器、開關(guān)座（含有苯酚的石棉）1×繼電器、開關(guān)座（不含有苯酚）1×在輻射環(huán)境運(yùn)行以后，利用機(jī)器人對器件進(jìn)行去污的設(shè)備已經(jīng)制成。連接器必須被設(shè)計(jì)來捕獲人不能到達(dá)地方的污染物。對于比較小的塑料元件，粒子的影響也不容小覷。電路板：絕緣和傳導(dǎo)的機(jī)械通過電路板來對電子電路提供支持。導(dǎo)電的部件是金屬的，不會受到輻射的損傷。如果主板是由聚合物制成的，那么它將對總劑量很敏感，由此引起的機(jī)械降解可引起失真，破裂或絕緣特性的改變。該板的耐輻射能力歸功于聚合物的類型，在低于100KMy的劑量下，它的輻射損傷不會十

12、分顯著。一個(gè)重要的例外是含有聚四氟乙烯（PTFE）的UHF板對高于100KGy的劑量特別敏感，為了保證電路板的完整性，可以使用玻璃纖維電路板或其他抗輻射材料。機(jī)械和機(jī)電組件滾珠軸承：在部件的移動部位使用球軸承可以消除摩擦，滾動軸承 是一個(gè)處于兩個(gè)金屬環(huán)之間的包含金屬球的籠子，籠是由塑料或金屬制成的。金屬網(wǎng)箱應(yīng)該是唯一一個(gè)在輻射環(huán)境中使用的籠子。選擇一個(gè)耐輻射的潤滑劑是十分重要的，因?yàn)楹芏酀櫥瑒┰诳倓┝啃∮?0KGy時(shí)就會失去粘性。合成潤滑油對輻射比天然潤滑劑更耐輻照，但任何含有氟化合物的潤滑劑對輻照都是非常敏感的。發(fā)動機(jī)：發(fā)動機(jī)工作在機(jī)械，熱和電壓力之下。他們被設(shè)計(jì)在這些壓力條件下進(jìn)行操作，但

13、很少考慮到輻射效應(yīng)。發(fā)動機(jī)不完全由金屬制成，它們還包含有機(jī)化合物，包括潤滑劑，密封圈和彈性體。這些部件對輻射很敏感和惡劣的環(huán)境可能會加速損壞的電動機(jī)。該輻射打破了分子中的化學(xué)鍵，導(dǎo)致機(jī)械性能發(fā)生變化，而溫度、振動和機(jī)械應(yīng)力會進(jìn)一步加劇這些影響。設(shè)計(jì)耐輻照的輻射化合物可以防止損傷和提高發(fā)電機(jī)的耐輻射性能。磁鐵：磁性元件被用于機(jī)電設(shè)備，以及作為非易失性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。硬磁材料有很好的耐輻射性能。軟磁材料則對射線很敏感，輻射通?？梢愿纳扑麄兊拇判?。像磁帶或磁盤的磁數(shù)據(jù)存儲設(shè)備非常耐輻射。在經(jīng)受總劑量為Gy的射線照射后，磁材料才會觀察到損傷。熱絕緣：熱絕緣是通過低密度的聚合物泡沫來實(shí)現(xiàn)的。輻照通過釋放一

14、些可以改變熱導(dǎo)率的氣體來損傷聚合物。輻射對絕緣體的影響是可以忽略不計(jì)，泡沫的機(jī)械性能的降解可能會引起人們的關(guān)注。機(jī)械傳感器：各種各樣的機(jī)械傳感器測量位移，壓力，加速度，振動等，只要絕緣體和連接器沒有損壞，金屬傳感器就非常耐輻照，這成為它在應(yīng)變計(jì)和電磁傳感器中使用的原因。壓電式傳感器也耐輻射，在100KGy的劑量下可以正常工作。許多機(jī)械傳感器還使用一些半導(dǎo)體元件，特別是加速度計(jì)，壓力計(jì)等。由于半導(dǎo)體對輻射很敏感，所以對這些傳感器的抗核加固評估是必需的。輻射對半導(dǎo)體的影響這里主要描述輻射對半導(dǎo)體器件的輻射效應(yīng)。中子，質(zhì)子，粒子和重帶電粒子的在這里沒有涉及，因?yàn)檠芯窟@些效應(yīng)對機(jī)器人系統(tǒng)在核環(huán)境中工作

15、的影響很少關(guān)注。對半導(dǎo)體物理性能的影響位移損失：位移損失指的是輻射粒子與晶體原子相互作用后，使原子獲得足夠的能量離開晶格的原始位置。粒子動量傳遞到原子而產(chǎn)生了這種位移。射線粒子不具有任何質(zhì)量，因此不能直接置換的原子。然而，射線的相互作用會產(chǎn)生二次電子，如果二次電子的能量大于該位移的能量，就將靶原子從其初始位置打出來。靶原子的動能依賴于二次電子的能量和在初始光子的能量。低能量的光子不可能使一個(gè)原子獲得足夠的能量而飛出來。位移效應(yīng)對低能種子的影響是輕微的，但會增加能量。與射線相比，高能粒子，像中子，質(zhì)子或電子會產(chǎn)生更大的位移損害，但是這里沒有研究他們的影響。當(dāng)原子從它的位置彈出，它會在晶格留出空位

16、。彈出的原子可以與一個(gè)空缺重組或停留在一個(gè)空穴的間隙位置?？昭ㄔ谝苿硬⑴c其他空穴或與半導(dǎo)體中的雜質(zhì)結(jié)合。高能光子會引起集群缺陷，而低能量光子只產(chǎn)生單一的缺陷，填隙原子與復(fù)雜的缺陷不一樣，不作為電活性。缺陷在導(dǎo)帶和價(jià)帶引入中間能級，這些帶隙缺陷通過幾個(gè)反應(yīng)擾亂電氣運(yùn)輸。首先，生成和結(jié)合成電子 - 空穴對來降低少數(shù)載流子壽命；二，誘捕和補(bǔ)償效應(yīng)改變多數(shù)載流子密度，降低載流子遷移率。少數(shù)載流子壽命的減少影響到了少數(shù)載流子設(shè)備，像雙極晶體管和二極管。相比電離損害或少數(shù)載流子壽命減少，載流子遷移率的降低會影響所有半導(dǎo)體是一個(gè)次要問題。電離損失：電離是沿粒子和二次電子的軌道生成的電子 - 空穴對。電離原子

17、只需要幾個(gè)eV，但不會發(fā)生轉(zhuǎn)移。與位移效應(yīng)相比，電離需要的入射粒子的能量更加小。由于遷移率很高，電子離開原有位置比空穴更加快速。由于載體的增殖，任何固體的導(dǎo)電率會臨時(shí)增加。電子-空穴對的子體游離在本身電場的影響范圍內(nèi)。電子的遷移率比空穴的遷移率要高得多，但兩種載流子都可以進(jìn)入由于晶格的缺陷而引起的空隙中。載流子積累在空隙中并出現(xiàn)局部電荷積聚。這些缺陷可以是單點(diǎn)缺陷或不匹配的接口表面。這種電荷的積聚在絕緣體中很引人關(guān)注，常被用在設(shè)備中來誘發(fā)電場。在半導(dǎo)體中，由于存在很窄的帶隙，截留電荷能被激發(fā)回到導(dǎo)帶。在像二氧化硅這樣的絕緣體中，帶隙大得多，而且能級的能量在導(dǎo)帶之上。在絕緣體內(nèi)，電子與空穴在短時(shí)

18、間內(nèi)結(jié)合是不可能的。一個(gè)重要的例外是電子遂穿效應(yīng)，它可以湮滅Si-SiO2界面的空穴。如果電荷積累在絕緣體內(nèi)，它就會改變了電場和設(shè)備的特性。在半導(dǎo)體器件中最常見的的絕緣體為SiO2。在設(shè)備制造過程中，可控的二氧化硅已經(jīng)被加工。一大部分SiO2的濃度很低，然而，由于兩個(gè)原子之間的化學(xué)鍵的不匹配，Si-SiO2界面產(chǎn)生了很多缺陷。這些兩種類型的缺陷產(chǎn)生兩種電荷俘獲，Qt表示造成氧化的俘獲總電荷，Qi表示界面俘獲的總的電荷。Qit的大小取決于界面接口的fm量級。退火的處理：原子位移和電離引起的損害可以部分或甚至完全地回復(fù)的現(xiàn)象稱為設(shè)備的退火處理。物理層面的退火不是很好理解。許多參數(shù)可以影響退火的效率

19、，而溫度起著決定性作用，通常有較大的溫度能實(shí)現(xiàn)更快的恢復(fù)。然而，風(fēng)險(xiǎn)在于過多的熱量可能損壞設(shè)備。許多設(shè)備的退火溫度為室溫。在退火過程中，偏壓也起著關(guān)鍵作用。如果退火的損傷恢復(fù)速率大于產(chǎn)生損壞（以設(shè)備關(guān)閉為例）的速度，那么，這可以作為一種抗核加固的方法。劑量率的影響。當(dāng)光子穿進(jìn)硅，它沿著其軌道沉積能量。在硅中產(chǎn)生電子空穴對所需要的平均能量為3.6eV。這些電荷載體像其他電子或空穴一樣對傳導(dǎo)和反應(yīng)產(chǎn)生影響，在裝置中，這些電荷載流子對總電流的的貢獻(xiàn)被稱為光電流。 在硅中，1Gy/ s的劑量率與4×/密度的電子 - 空穴是相當(dāng)?shù)?。這意味著，在1中，1 Gys的光子劑量率可以產(chǎn)生644pA的電

20、流。顯而易見，在大多數(shù)情況下，劑量率效應(yīng)對硅器件的影響可以忽略的，有可能會關(guān)注在非常高的劑量率下工作電流非常低的設(shè)備（即，攝像機(jī)）。在這種情況下，劑量率是如此之高，以至于損傷的總劑量會很快到達(dá)。這些結(jié)果也適用于像鍺和砷化鎵等的所有半導(dǎo)體器件，只是在數(shù)量級上面會有所不同。科技家庭p-n結(jié)器件：PN結(jié)被用在許多應(yīng)用中，如開關(guān)，整流，電壓參考（穩(wěn)壓二極管），或在光電子學(xué)中。P-N結(jié)通常是耐輻照的。輻射的影響來源于由于大面積位移和在氧化層電荷俘獲絕緣結(jié)造成的少數(shù)載流子壽命的減少。壽命減少少數(shù)載流子增加反向漏電流，提高了正向電壓降，并修改擊穿電壓，這些變化是非常有限的，在1KGy的總劑量通?？梢院雎圆挥?jì)

21、。結(jié)特性有限的變化往往不會在其應(yīng)用中引起任何麻煩。雙極技術(shù)。雙極晶體管是由兩個(gè)PN結(jié)組合而成的在單個(gè)設(shè)備。兩個(gè)組合是可能有：NPN或PNP與氧化層絕緣設(shè)備。雙極技術(shù)以其天然耐輻射性往往大于10KGy而聞名。在照射條件下會發(fā)生兩種類型的損害。首先，大部分硅粒子產(chǎn)生缺陷的位移損傷。這些損傷作為少數(shù)載流子的復(fù)合中心運(yùn)作,縮短其壽命。損傷的第二原點(diǎn)在于在氧化物鈍化層的電荷俘獲。這些被俘獲的電荷在SiO2-Si界面的前沿生成新的界面態(tài)降低少數(shù)載流子壽命，并增加了結(jié)的漏電流。氧化層俘獲電荷對雙極型器件的影響比對MOSFET的小得多，因?yàn)檠趸锊⒉皇且粋€(gè)活躍的部分和雙極晶體管表面摻雜濃度比MOSFET的大得

22、多。兩者體積和界面的缺陷減少了總增益，并增加了泄漏電流。一種效應(yīng)的影響力依賴于光子能量、硅的類型、溫度、偏壓和晶體管的幾何形狀。增益衰減影響線性集成電路，而漏電流會影響數(shù)字電路，無論位移損失還是電離損失早前已在該文本描述。據(jù)發(fā)現(xiàn)，由于增益損失來源于位移損傷強(qiáng)烈依賴于該基區(qū)寬度，所以，越來越多的現(xiàn)代集成電路中使用很薄的基區(qū)來增加了雙極性電路的抗輻射能力。光子能量也起到了重要作用，因?yàn)椴煌脑鲆嬷当烩?0和X射線照射后觀察到的作用相同。該缺陷是由于氧化層俘獲電荷強(qiáng)烈依賴于組件批次和制造商。由于氧化層被用作絕緣體，其幾何形狀和厚度不是制造的關(guān)鍵參數(shù)和可以預(yù)期得到廣泛的效果。在低電流下，界面陷阱對增益

23、損失的影響是更為明顯，因?yàn)檩d流子的表面復(fù)合是產(chǎn)生少數(shù)載流子的主要來源。這是因?yàn)榈碗娏魍潜砻骐娏?，所以通過適當(dāng)?shù)膿诫s能夠避免這樣的問題。漏電流也是一個(gè)SiO2-Si界面的電荷積累效應(yīng)。俘獲電荷形成一盒可以在集電極和基極之間傳輸小電流的通道。漏電流強(qiáng)烈依賴于氧化物中的雜質(zhì)濃度和照射偏壓。幾何（垂直或橫向）和晶體管（ PNP或NPN ）型發(fā)在雙極型器件的抗核加固方面發(fā)揮了一個(gè)重要作用，盡管結(jié)果的分散使得難以得出確鑿的排名。偏壓也是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)，盡管它有時(shí)可以改善或惡化的輻射靈敏度。 用雙極技術(shù)最重要行為不僅僅在于輻照的總劑量依賴于劑量率，而且還在于具有高劑量率有時(shí)會比低劑量率造成較小的缺陷。這

24、就意味著當(dāng)測試是在高劑量率而非實(shí)際應(yīng)用中的完成的時(shí)候，損傷劑量往往是低估了幾個(gè)數(shù)量級。這種現(xiàn)象是由于氧化層俘獲電荷慢慢移動到所述SiO2-Si界面。另一方面，并不是所有的雙極型器件都會出現(xiàn)這種情況，有時(shí)高劑量率比低劑量率會造成更大的危害。事實(shí)上，出現(xiàn)這樣效果的原因在于空穴很大一部分保留在氧化物的體積而不轉(zhuǎn)移到界面。對此的解釋與總劑量在氧化層厚度上的損害是由于劑量率的強(qiáng)烈變化是一致的。據(jù)發(fā)現(xiàn)，高劑量率和低劑量率照射之間的效果差異在于較薄的氧化層。由于氧化層的厚度的很小，MOS器件基本不會受到影響。在非常低的劑量，并在精確的劑量率條件下進(jìn)行測試往往不切實(shí)際，成本太高。有兩個(gè)替代方案。第一個(gè)是過度檢

25、測的雙極型器件。這意味著如果一個(gè)設(shè)備被證實(shí)100KGy是一個(gè)很高的劑量，那么它可能可以在低于1KGy的劑量下正常工作，困難在于找到一個(gè)將高劑量率結(jié)果轉(zhuǎn)化為低劑量率條件的準(zhǔn)確明顯的因素。由于組件之間的交互方式和高、低劑量率之間的非線性關(guān)系使得這方法可能對于測試一個(gè)復(fù)雜的電路板是錯(cuò)誤的。高劑量率會超過MOS器件的耐輻照能力卻不會超過雙極型器件。第二種選擇是在高溫度下用中等劑量率照射被測裝置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，升高溫度會加速俘獲電荷向界面的移位，與在很短的時(shí)間內(nèi)暴露在很低的劑量下得到的結(jié)果一致。這種方法的限制是，當(dāng)在高劑量率下工作時(shí)，必須給予一個(gè)很高的溫度，中等劑量率和較長的曝光時(shí)間都不可避免。其次，在測試

26、時(shí)，維持電路板在一個(gè)均勻的溫度非常困難。如果被測板包括MOS器件，退火會減少他們在輻射中的損失，但是在實(shí)際應(yīng)用中，低劑量率也許會造成意想不到的損傷。暴露后通過適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚砜梢曰謴?fù)一小部分損傷。然而，一個(gè)室溫下的退火得到的恢復(fù)率很小。這是因?yàn)槿毕莸哪芰克绞呛苤匾?，并且在室溫下很穩(wěn)定。退火的設(shè)備需要一個(gè)很高的溫度：抑制界面狀態(tài)需要100 到200 ，俘獲電荷需要150 到300 。為了消除原子的位移效應(yīng)而產(chǎn)生的內(nèi)部損傷大概需要200 到400 的高溫。JFET：與雙極型器件相比，結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）具有較強(qiáng)的耐輻射能力。不幸的是，其有限的功率和電壓限制了它們的使用。其低噪聲和高輸入阻

27、抗使它們對于前置信號的放大非常有用。與金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管不同，電流的流動是不通過氧化物絕緣體來控制，而直接在半導(dǎo)體的表面上，然后MOSFET器件的損傷特征之一的俘獲電荷可以避免。JFET還是一種不會受少子壽命減少與雙極晶體管影響的多數(shù)載流子器件。輻射對JFET的參數(shù)：如跨導(dǎo)，夾斷，耐輻照性等影響不大。最敏感的參數(shù)是柵極到源極，在接受的總劑量為10KGy以后，柵極到源極的泄漏會增加。在幾KGy的輻照下，這可能會成為低泄漏應(yīng)用中的問題。常使用JFET是因?yàn)樗脑肼曁匦?，這種噪音會隨著電壓集成劑量累積劑量而緩慢上升。JFET采用很耐輻照的砷化鎵材料，砷化鎵比硅更加耐輻照。MOS技術(shù)：未加固的M

28、OS（金屬氧化物半導(dǎo)體）器件對輻射非常敏感。其耐輻照能力常小于100 Gy，因此它們通常不會在輻射環(huán)境中使用。射線對MOS器件的影響主要是通過電離效應(yīng)。大部分的損害發(fā)生在柵極和溝道之間的二氧化硅絕緣體。在氧化物中，輻射產(chǎn)生電子-空穴對，電場通過氧化物產(chǎn)生電子-空穴對。由于其具有很高的遷移率，電子迅速移動氧化物，空穴緩慢在氧化物漂移和兩者可被截留在空穴中。因此，照射產(chǎn)生的電子空穴對來源于氧化物中電荷的堆積。其結(jié)果是，為了在氧化物中產(chǎn)生相同的電場就需要更高的柵極電壓。這導(dǎo)致設(shè)備的特性：漏電流-柵極電壓存在V的偏移。兩種類型的缺陷會產(chǎn)生兩個(gè)不同的效果。Si-SO2界面附近長壽命的空穴會引起總正電荷Q

29、ot的集聚，導(dǎo)致在電流 - 電壓特性的簡單傳輸。表面的缺陷和，而且電流-電壓曲線的失真最終的俘獲電荷會導(dǎo)致電壓漂移和電流電壓的非線性失真。對于p溝道MOS器件，當(dāng)柵極電壓為閾值電壓時(shí)，Qot和Qit均為正極。在絕緣體中的電荷將減弱氧化物中電場的作用。為了獲得預(yù)輻照的結(jié)果，必須給予一個(gè)較低的電壓。閾值電壓的改變使累積劑量不斷增加，導(dǎo)致裝置無法開啟。對于n溝道器件，柵極電壓為閾值電壓時(shí)，Qit為負(fù)極。這意味著，空穴俘獲電荷Qot和界面電荷Qit具有相反的作用而產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)。Qot對于一個(gè)n溝道器件的影響與對一個(gè)p溝道MOS器件的影響是相同的，它會導(dǎo)致閾值電壓的降低。在低輻射劑量率或沒有偏置電

30、壓的情況下，Qi的作用才會顯示出來。氧化層電荷Qot減少是由于：在室溫下的退火處理出現(xiàn)負(fù)電荷使閾值電壓增加的情況。這個(gè)過程被稱作“回頭”，是由幾個(gè)過程的競爭引起的。Qot的積聚是一個(gè)比產(chǎn)生Qit更快的過程。正電荷比負(fù)電荷產(chǎn)生要快，導(dǎo)致了正的總電荷的出現(xiàn)。低劑量率為空穴的退火提供了更多的時(shí)間，Qot的值與Qit的值相差無幾 ，因?yàn)殡姾僧a(chǎn)生和退火需要更多的時(shí)間。然后氧化物中的總電荷急劇地由正電變?yōu)樨?fù)電。低劑量率的反應(yīng)結(jié)果是使閾值電壓增加。閾值電壓的增加會使“轉(zhuǎn)變”減少。如果一連串的閾值電壓的變化保持在可接受的限度之內(nèi)，組件的耐輻射能可能會因?yàn)檗D(zhuǎn)變的影響而增大。如果用高劑量率去測試一個(gè)設(shè)備，并且修改

31、它的原設(shè)計(jì)以適應(yīng)較低的閾值電壓，那么當(dāng)其暴露于低劑量率時(shí)將導(dǎo)致閾值電壓的增加，可能導(dǎo)致意想不到的故障。對p溝道和n溝道MOS器件來講，電壓閾值的移位會影響系統(tǒng)的邏輯兼容性：邏輯1可能被邏輯0取代 ，反之亦然。電壓閾值的變化不是輻射在MOS器件上的唯一的影響。輻射的另一個(gè)作用是增長靜態(tài)電流（供給電流時(shí)，柵極不改變狀態(tài)）。n溝道器件的電壓偏移造成了泄漏電流的增加，對于n溝道的MOS器件 ，Vg = 0V時(shí)沒有漏極電流的存在時(shí)，照射后，即使在Vg = 0V，負(fù)電壓偏移也會允許大量的漏極電流通過溝道。其結(jié)果是造成MOS電路一個(gè)更大的電流消耗。如果電流超過了電源的最大輸出，它可產(chǎn)生一個(gè)故障或功率元件的被

32、破壞。電源電流的測定允許對MOS器件的退化進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測。漏電流存在于一個(gè)晶體管中，晶體管所謂“關(guān)閉”會減少在其信道的電勢差，并降低了“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間的差別。邏輯兼容性的問題是MOS器件問題的主要來源之一。Id-Vg特性曲線的斜率變化會導(dǎo)致器件跨導(dǎo)的降低。較小的電流驅(qū)動會使開關(guān)時(shí)間增加和延遲，因?yàn)樗枰嗟臅r(shí)間來積累電荷來更改設(shè)備的邏輯狀態(tài)，這種效應(yīng)會導(dǎo)致邏輯定時(shí)誤差，限制設(shè)備的運(yùn)行頻率。微處理器可能沒有達(dá)到標(biāo)示的頻率，但能夠以較低的頻率正常操作。最后，位于柵和溝道之間的氧化物不是問題的唯一來源。所有現(xiàn)代的MOS器件使用厚氧化物層作為絕緣體，以阻止活動區(qū)與連接器或外包裝的相互作用。由于

33、氧化層空穴的存在，組件的區(qū)域處在一個(gè)被稱作鳥嘴區(qū)的寄生并聯(lián)晶體管附近的橫向氧化物絕緣體位置。氧化層中輻射產(chǎn)生的泄漏物會使兩個(gè)導(dǎo)電元件發(fā)生分流現(xiàn)象，并在其他影響之前在柵極產(chǎn)生一個(gè)損傷。位移損傷會降低少數(shù)載流子的傳導(dǎo)，但不會影響多數(shù)載流子器件中的MOS元件。裝置的偏壓在MOS器件的輻射損傷中起著主要作用，在照射期間，當(dāng)一個(gè)電壓被施加?xùn)艠O時(shí)，由射線所產(chǎn)生的電子-空穴對將被氧化物中的強(qiáng)電場下清除，一個(gè)電子和一個(gè)空穴重新結(jié)合不會出現(xiàn)。當(dāng)設(shè)備未通電，沒有力施加在載體上，電子和空穴隨機(jī)地在氧化物中游蕩，兩個(gè)電荷之間的庫侖力會是電荷重新結(jié)合。偏壓增加氧化物的損傷率；因此，輻射條件下在不需要開啟設(shè)備的操作系統(tǒng)時(shí)

34、，強(qiáng)烈建議不要給設(shè)備通電。在許多方面，一個(gè)無偏壓MOS器件上的輻射效應(yīng)與低劑量率輻照影響相當(dāng)，在文中的兩個(gè)條件下，由于在室溫下的退火處理，損傷率和恢復(fù)率基本相當(dāng)，最終，損傷率和恢復(fù)率是相同的。這種效應(yīng)會產(chǎn)生一個(gè)飽和的氧化物層俘獲電荷Qot，然后，界面的俘獲電荷Qit的作用很顯著，也可能達(dá)到飽和。當(dāng)器件被偏置，僅在低劑量率下Qit的作用才會顯示出來。圖4給出的閾值電壓偏移V作為偏壓的總劑量和無偏壓的MOS 器件n或p溝道的函數(shù)。該圖顯示由于氧化層俘獲Vot和界面俘獲Vit對電壓偏移的貢獻(xiàn)。一個(gè)在輻射下用于延長設(shè)備壽命的策略是要有一個(gè)動態(tài)趨勢。在任何時(shí)候都使設(shè)備保持無偏，以減少輻射損傷幾乎是不可能

35、。另一種方法是僅在需要時(shí)開啟設(shè)備。如果一個(gè)設(shè)備要被永久地使用，它可能有一個(gè)周期性的偏差。當(dāng)該裝置是無偏，由于在室溫下退火，如果損壞率比恢復(fù)率較小，那么在偏置期間發(fā)生的損失，可以在無偏期間退火。該周期性偏差包括在低頻率時(shí)的方波信號。如果動態(tài)偏壓不能滿足系統(tǒng)的要求，降低偏置電壓可顯著減少輻射損害。延長受輻射設(shè)備壽命的方法之一是有一個(gè)動態(tài)偏壓，幾乎不可能使一個(gè)設(shè)備在任何時(shí)刻都不多不少地減少輻射的損傷。另外一種是僅在需要的時(shí)候給裝置通電。如果一個(gè)設(shè)備要被永久性地使用，它可能有著周期性偏壓。當(dāng)設(shè)備沒有偏差，由于在室溫下退火，如果損傷率小于回復(fù)率，那么發(fā)生在無偏差時(shí)期的損傷部分可以在沒有偏差的時(shí)期進(jìn)行退火

36、。這個(gè)周期性偏壓包括一個(gè)處在地平的方波信號。如果動態(tài)偏壓不能滿足系統(tǒng)的要求，減少的偏置電壓可顯著減少輻射損傷。在氧化物中被捕獲的正電荷，有著一個(gè)能量水平使它們不可能在短時(shí)間不會被電子湮滅。這并不意味著缺陷的恢復(fù)是不可能的。在氧化物的正電荷的積累產(chǎn)生一內(nèi)建場，吸引電子，并驅(qū)動正電荷遠(yuǎn)離。該愈合輻射損傷的反應(yīng)被稱為退火，是對于MOS器件特別重要的反應(yīng)。被俘獲電荷的退火是一個(gè)隨時(shí)間呈指數(shù)變化的概率性反應(yīng)。這意味著大部分的損傷在輻照后應(yīng)立即進(jìn)行退火。損傷恢復(fù)的速度取決于許多因素，如溫度，偏置陷阱能階，和輻射環(huán)境的類型。退火是一個(gè)損傷一旦產(chǎn)生是就永久性存在的步驟。在高劑量率，所述俘獲電荷積累比恢復(fù)的速率

37、快得多，所以退火的貢獻(xiàn)，因此可以忽略不計(jì)?？昭ú东@率在低劑量率，或當(dāng)該裝置是無偏壓時(shí)，是跟退火速率相當(dāng)?shù)模虼似鋼p害重要的一部分可以在曝光期間退火，即使是在室溫下。不幸的是關(guān)于退火總則的簡化。事實(shí)上許多的參數(shù)影響著MOS器件的反應(yīng)。在氧化物中的被捕獲電荷恢復(fù)遠(yuǎn)快于僅能在高溫下退火的交界面被捕獲電荷。這導(dǎo)致了一些有趣的行為。在一個(gè)已經(jīng)被高劑量輻照的n-通道MOS器件，該閾值電壓偏移是由于正電荷捕獲。由于界面陷阱，退火去除正電荷比去除負(fù)電荷更容易。總捕獲電荷可能降低，成為零，有時(shí)成為負(fù)的。這種效應(yīng)被稱為“反彈”或“超級恢復(fù)”，并且表明被俘獲的正電荷在退火但交界面的負(fù)電荷任然保留。相反的效果存在于p

38、通道MOS器件；在這種情況下，和都是正電，而且恢復(fù)比n通道MOS慢. 照射后，新界面狀態(tài)被創(chuàng)造，捕獲更多的電荷來抵消正電荷的退火。在少數(shù)情況下，退火會惡化輻照損傷，這種效應(yīng)被稱為“反退火”。 在室溫下，退火也存在，但總是低于高溫下的退火。溫度會提高回收率，但應(yīng)該保持足夠的溫度以避免破壞裝置。兩種類型的熱退火是可能的；在整個(gè)退火時(shí)間里，等溫退火使裝置保持在恒定的溫度。等時(shí)退火使用的是一個(gè)恒定的溫度梯度; 溫度以恒定速率增加可達(dá)到溫度極限。等溫退火為損傷提供了更多的時(shí)間來退火，但不能恢復(fù)具有最能級的缺陷。等時(shí)退火則覆蓋整個(gè)被俘獲的能級范圍，但這種操作的時(shí)間有限，不允許缺陷的完全恢復(fù)。退火的過程不是

39、能很好地理解，但似乎氫原子發(fā)揮著重要作用。退火時(shí)的偏壓也是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正偏壓允許更快的恢復(fù)，而一個(gè)負(fù)偏壓可產(chǎn)生相反的效果，也就是反退火。此偏壓的幅度應(yīng)仔細(xì)選擇，以優(yōu)化恢復(fù)率。還發(fā)現(xiàn)，通過在連續(xù)偏壓上疊加高頻信號，該恢復(fù)率會進(jìn)一步增加。再次疊加信號的頻率和幅度應(yīng)仔細(xì)選擇，以加速恢復(fù).熱退火和顯著偏壓的組合加大了裝置的輻射耐照性。面臨的挑戰(zhàn)是優(yōu)化許多隨輻射環(huán)境和MOS器件而變化的退火參數(shù)。固化的MOS器件是可以購買到的。固化和未固化的組件之間的差別是在器件的處理上。該材料的純度是嚴(yán)格控制，以減少潛在的陷阱的數(shù)量，特別是注意在大部分被損傷的氧化物的增長. 由于故障的最大貢獻(xiàn)是由俘獲電荷

40、和給出，固化的MOS器件的制造中使用特殊的措施防止那些導(dǎo)致大部分和界面陷阱的缺點(diǎn)形成。我們的目標(biāo)是不僅要防止電荷的聚積，而且還能夠在輻照后快速恢復(fù)。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在輻射硬度減少氧化層厚度能提供一個(gè)大的增加。首先，較薄的氧化物減少了可被捕獲的孔的數(shù)量。第二，小厚度氧化物的允許更大比例的被捕獲孔洞通過隧道效應(yīng)進(jìn)行退火。下面的參數(shù)，由Holmes-Siedle和Adams 77給出的在制造輻射加固的MOS器件的關(guān)鍵步驟：· 材料的準(zhǔn)備和清洗· 柵氧化層生長（厚度，溫度，環(huán)境）· 柵氧化層退火（溫度，環(huán)境）· 柵電極（材料，沉積條件）· 高溫處理（夾層電介質(zhì)

41、，鈍化，包裝）商用的MOS部件的制造是為了盈利。 It is unfortunate that many of the parameters that allow a more affordable device are directly opposite to the ones that improve radiation hardness. 不幸的是，許多參數(shù)，允許一個(gè)更合理的裝置的直接對立，改善輻射硬度。無論MOS器件的日益小型化，間接地受益的是裝置的耐輻照性。經(jīng)常被發(fā)現(xiàn)于文獻(xiàn)中是新的半導(dǎo)體器件是相比于老一代對輻照更加敏感。在威脅是單一事件擾動和劑量率的影響下，這是空間和軍事應(yīng)用中的事實(shí)

42、。 然而，在總劑量影響的情況下，這不是核應(yīng)用的理由。在最近幾年，MOS元件的尺寸大大減小，以得到更大的性能的更好集成。這個(gè)小型化，不僅降低了氧化物的大小，但也需要一個(gè)更需要驚醒控制的過程。在受控環(huán)境中，這種設(shè)備的制造使用極純的材料，需要更多的處理步驟。高度集成的MOS器件的加工因此與總劑量抗輻射加固部件的制造相媲美。這導(dǎo)致為在地面操作的機(jī)器人的抗輻照性的改進(jìn)。在單粒子翻轉(zhuǎn)可能發(fā)生的情況下，與此相反的是真實(shí)空間的應(yīng)用程序。CMOS/ SOI和CMOS/ SOS技術(shù)： Silicon on insulator（SOI）和silicon on saphire（SOS）是已用于電子學(xué)強(qiáng)化對于劑量率效應(yīng)

43、和單粒子翻轉(zhuǎn)的兩種技術(shù)。SOI和SOS設(shè)備減少大量可用于電子對的產(chǎn)生的硅，從而降低處在高劑量率的光電流的量。SOS和SOI技術(shù)也提供對于發(fā)生在空間的單粒子翻轉(zhuǎn)的封鎖的不錯(cuò)的保護(hù)。這兩種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到軍事和空間應(yīng)用，以解決抗輻照性的具體需要。最近，因?yàn)閮蓚€(gè)原因，SOI 芯片已經(jīng)在VLSI（超大規(guī)模集成）電路上開發(fā)了。首先，SOI設(shè)備需要比MOS量少。第二，SOI技術(shù)提供了一個(gè)減小的附加電容，其允許更大的工作頻率。該設(shè)備采用了SOI和SOS技術(shù)，實(shí)際上沒有提供抗輻射的有關(guān)總劑量影響的任何保證。許多SOS和SOI芯片然而，已經(jīng)因?yàn)榭倓┝磕褪苄砸鬄檐娛潞秃教煸O(shè)計(jì)應(yīng)用。此固化并非來自使用SOI或SOS

44、技術(shù)，但由特殊的設(shè)計(jì)和工藝，使該裝置有著更小的輻射敏感。 換句話說，未固化的SOI/ MOS和SOS/ MOS器件能和MOS器件一樣敏感，除非它們的制造包括固化的設(shè)計(jì)和工藝。使用SOI技術(shù)的最新VLSI電路需要復(fù)雜的制造過程，是接近的固化裝置的復(fù)雜性。這些VLSI電路從而提供抗輻照性一定的增益。BiCMOS： BiCMOS技術(shù)在一個(gè)相同的芯片上，結(jié)合高速的雙極型晶體管，來降低消耗電流 和小尺寸的CMOS技術(shù)。眾所周知的是雙極晶體管比MOS器件有更大的耐輻照性。不幸的是，這兩種技術(shù)的結(jié)合并沒有在薄弱的地方給出一個(gè)更大的耐輻照性。在幾百Grays的劑量，閾值電壓漂移和邊緣泄漏在MOS器件和雙極晶體

45、管的泄露是故障源GaAs technology：砷化鎵（GaAs）器件在高速電路中越來越多地使用。在GaAs材料是一種相對較純的半導(dǎo)體，但有高密度的表面缺陷以至于不容許它作為MOSFET使用。因此GaAs器件在柵極使用Schottky junction（金屬半導(dǎo)體結(jié)），而不是氧化物絕緣體。砷化鎵組件比他們的硅組件更具有抵抗性。他們往往可以在100kGy以上工作，而沒有明顯的問題。砷化鎵場效應(yīng)晶體管（FET）沒有任何可以捕獲電荷的氧化物。從電荷俘獲導(dǎo)致小閾值電壓漂移是經(jīng)常的經(jīng)歷。 在砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極晶體管中，比得上那些由硅雙極型器件的照射產(chǎn)生的缺陷。輻射會在發(fā)射極和基極的材料產(chǎn)生缺陷中心。在表面

46、鈍化層累積的電荷導(dǎo)致一個(gè)誘導(dǎo)空間電荷區(qū)域。這兩種效應(yīng)增加的基極電流，并導(dǎo)致一個(gè)小的降低的電流增益。很少超過10kGy的情況下，GaAs器件應(yīng)該是首選的固化電子的抗輻射元件。離散組件二極管：二極管是自然抗輻射總的影響導(dǎo)致increased leakage current, a larger forward voltage and a modified breakdown voltage.電流泄露增加，正向電壓增大和改進(jìn)擊穿電壓。The worst cases of total dose damage threshold voltages are 1 kGy for rectifying diod

47、es總劑量損傷閾值電壓的最壞情況是1kGy的整流二極管輻照and 100 kGy for switching diodes but in most cases no significant characteristic change is和100 kGy的開關(guān)二極管，但在大多數(shù)情況下，沒有顯著的特征變化recorded under 1 MGy.記錄在1MKy。正向電壓的變化通常保持在5%的initial value. The most radiation resistant diodes are the small volume, low power ones初始值。最抗輻射的二極管體積小，低

48、功耗。because the increase of forward voltage can create some power dissipation problems for由于正向電壓的增加可以創(chuàng)造一些功耗high-power diodes.高的功率二極管。電壓基準(zhǔn)二極管：穩(wěn)壓二極管和雪崩二極管其大breakdown voltage is used as voltage reference. Zener diodes have heavily doped擊穿電壓是用的基準(zhǔn)電壓。穩(wěn)壓二極管具有重?fù)诫s結(jié)和低擊穿電壓。junction and a low breakdown voltage.

49、Avalanche diodes are lightly doped and have被輕摻雜的雪崩二極管比穩(wěn)壓greater breakdown voltage than Zener diodes. The radiation effects are the same as for二極管的擊穿電壓更大。作為傳統(tǒng)的二極管輻射效應(yīng)是相同的conventional diodes. The variation of breakdown voltage is positive or negative but擊穿電壓的變化量為正的或負(fù)的，一般停留在0.1的初。損傷閾值范圍為10kGy到1MGy的累積劑量

50、。據(jù)發(fā)現(xiàn)，高功率和高電壓參考二極管比低功耗和低電壓參考更多的輻射敏感。肖特基二極管：肖特基二極管是一個(gè)簡單的金屬半導(dǎo)體結(jié)，其臨界whose critical parameters are the junction capacitance and breakdown voltage. Both參數(shù)是結(jié)電容和擊穿電壓。在總劑量效應(yīng)1毫戈瑞下，兩parameters do not suffer from radiation effect under 1 MGy of total dose. Thus ,Schottky參數(shù)不受輻射影響。因此，diodes are naturally radiatio

51、n resistant.二極管通常很耐輻射。微波二極管：二極管包括雪崩二極管，巴立特二極管，俘越二極管，葛恩二極管， tunnel and PIN switching diodes and are naturally radiation resistant like any other types隧道二極管和PIN開關(guān)二極管是像任何其他類型的自然防輻射的of diodes. Most devices have a resistance to a total dose greater than 1 MGy, especially二極管。大多數(shù)設(shè)備抗總劑量大于1 MGy，特別是那些采用砷化鎵的。最

52、敏感的微波二極管是PIN，二極管的結(jié)電容和擊穿電壓可輕微影響，比總劑量少幾千戈瑞。變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管：變?nèi)荻O管是隨所施加的電壓具有pn結(jié)電容，pn結(jié)電容是不受總輻射量小于100KGy改變，是獨(dú)立于偏壓的。輻射引起的電流可以以劑量低至100Gy向二極管的破壞是取決于變?nèi)荻O管的摻雜分布。雙極型晶體管：94頁已經(jīng)對雙極型器件進(jìn)行處理。輻射對雙極晶體管的主要影響是一個(gè)增益的損失和增加了泄漏電流。所述降解是更大的功率雙極晶體管，特別是在低電流。The major effects of radiation on bipolar transistors are a gain loss and an i

53、ncrease oflow currents. The dose threshold damage varies from 100 Gy (for high power transistors)所述劑量閾損害從100Gy變化（用于高功率晶體管）至10MGy。在室溫下觀察是沒有顯著退火處理。偏置影響損害產(chǎn)生率，但在不一致的方式下產(chǎn)生。損害導(dǎo)致從高賠償雙極型晶體管的劑量照射時(shí)小到可以發(fā)現(xiàn)那些low dose rate.低劑量率的。測試雙極性時(shí)，這種行為應(yīng)該始終存放。結(jié)型場效應(yīng)晶體管：結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）非常radiation tolerant. Parameters like trans-

54、conductance and leakage current are only耐輻射。如跨導(dǎo)和漏電流參數(shù)受slightly affected by radiation. The overall radiation tolerance often exceeds 1 MGy. A輻射的影響較小。整體耐輻射能力往往超過1MGy。rapid annealing is observed in the first few hours at room temperat快速退火是在室溫下前幾個(gè)小時(shí)所觀察到的。金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管砷化鎵金屬：semiconductor FETs (MESFET) are

55、increasingly used for microwave applications. Theysuffer from the same type of damages as silicon FET but at a smaller scale. Pinch-off半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MESFET）越來越多地用于微波應(yīng)用。他們遭受相同類型的損失像硅場效應(yīng)晶體管,但規(guī)模較小。夾斷voltage and leakage current change slightly ofter a dose accumulation greater than 1電壓和泄漏電流的變化量的積累后略大于1MGy。F

56、ETs (MOSFET) are particularly radiation sensitive and their response to a radiation場效應(yīng)晶體管（MOSFET）：金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管尤其輻射敏感,他們對輻射的反應(yīng)壓力是復(fù)雜的。兩個(gè)主要的影響是在閾值電壓的變化，modification of the supply current. The damage on MOS transistors strongly depends on和供給電流的修正。在MOS晶體管的損壞，在很大程度上取決于the temperature, bias, dose rate an

57、d type of transistor (n or p). A failure can occur as溫度，偏置，劑量率和晶體管的類型（N或P）。一旦在soon as 100 Gy. An important annealing effect is observed at room temperature. This100 Gy下，故障就會發(fā)生。重要的退火效應(yīng)應(yīng)在室溫下觀察。annealing can heal or worsen the damages from irradiation. Radiation-hardened退火可以治愈或加重輻射損傷?？馆椛銶OSFET transistors can resist up to 10 kGy of total dose.MOSFET晶體管可以抵御高達(dá)10 kGy的總劑量。光電二極管：二極管產(chǎn)生的電流與入射強(qiáng)度成正比incident intensity. Radiation affects the sensitivity of the device and increases the dark。輻射影響器件的靈敏度并且會增加黑暗current. Detection of low intensity light is more and more difficult a