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核电磁脉冲损伤

发布时间:2015/6/25 21:30:41 访问次数:498

    核武器爆炸时产生的核电磁脉冲,在电子系统的输入电缆或天线回路中产生感应电流,HD10134电流流入系统内部,产生瞬时干扰和永久损伤。感应电流对数字电路损伤较大,能改变其逻辑状态,发生二次击穿而烧毁。对MOS电路主要引起栅穿或烧毁保护电路,也可引发CMOS电路的闩锁。对双极型器件,主要对PN结有损伤,引起反向漏电或击穿。

   通常对半导体器件用最低损伤能量来表示核电磁脉冲引起烧毁或破坏的阈值,它一般介于10_3~10 -J之间,对电路引起干扰的最低能量为10-9J。

   提高器件抗核辐射的能力叫抗核加固,这是一个专门领域,主要涉及以下几方面。

   1)不同类型的器件具有不同的抗核加固能力,应根据使用需要,选用性能合适、抗核辐射能力好的器件。

   2)在器件的设计制造过程中,要提高器件本身抗核损伤能力,可采取似下措施。    

   ·抗中子辐射加固。对双极型晶体管可减小基区宽度,增加基区掺杂浓度,基区掺金以降低少子寿命。

   ·抗电离辐射加固。对MOS器件,选用<100>晶向的衬底,栅氧热氧化温度降低,减少栅氧厚度,减少离子注入引起的损伤。对双极器件,表面钝化层用Al20。层和S13 N4层,可明显提高它的抗电离辐射能力。

   ·抗瞬时辐射加固。减小PN结面积,降低反偏电压和少子寿命,用介质隔离代替电路中的PN结隔离,有助于器件抗瞬时辐射的能力。对CMOS电路则应消除其产

   生闩锁的条件。

   3)整机或系统设计中,注意增加器件增益等参数的裕量,采用补偿电路、全面屏蔽和良好的接地都是一些有力措施。

    核武器爆炸时产生的核电磁脉冲,在电子系统的输入电缆或天线回路中产生感应电流,HD10134电流流入系统内部,产生瞬时干扰和永久损伤。感应电流对数字电路损伤较大,能改变其逻辑状态,发生二次击穿而烧毁。对MOS电路主要引起栅穿或烧毁保护电路,也可引发CMOS电路的闩锁。对双极型器件,主要对PN结有损伤,引起反向漏电或击穿。

   通常对半导体器件用最低损伤能量来表示核电磁脉冲引起烧毁或破坏的阈值,它一般介于10_3~10 -J之间,对电路引起干扰的最低能量为10-9J。

   提高器件抗核辐射的能力叫抗核加固,这是一个专门领域,主要涉及以下几方面。

   1)不同类型的器件具有不同的抗核加固能力,应根据使用需要,选用性能合适、抗核辐射能力好的器件。

   2)在器件的设计制造过程中,要提高器件本身抗核损伤能力,可采取似下措施。    

   ·抗中子辐射加固。对双极型晶体管可减小基区宽度,增加基区掺杂浓度,基区掺金以降低少子寿命。

   ·抗电离辐射加固。对MOS器件,选用<100>晶向的衬底,栅氧热氧化温度降低,减少栅氧厚度,减少离子注入引起的损伤。对双极器件,表面钝化层用Al20。层和S13 N4层,可明显提高它的抗电离辐射能力。

   ·抗瞬时辐射加固。减小PN结面积,降低反偏电压和少子寿命,用介质隔离代替电路中的PN结隔离,有助于器件抗瞬时辐射的能力。对CMOS电路则应消除其产

   生闩锁的条件。

   3)整机或系统设计中,注意增加器件增益等参数的裕量,采用补偿电路、全面屏蔽和良好的接地都是一些有力措施。

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6-25核电磁脉冲损伤

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