2022
最新進(jìn)展
隨著航天事業(yè)的飛速發(fā)展,載人登月和太陽(yáng)系探測(cè)等新一代宇航任務(wù)對(duì)電子器件的性能提出了更高的要求,而空間中嚴(yán)酷的高能粒子-宇宙射線產(chǎn)生的電離總劑量、單粒子以及位移損傷復(fù)合輻照環(huán)境是宇航芯片面臨的主要威脅?,F(xiàn)有研究顯示,碳基電子器件具備遠(yuǎn)超傳統(tǒng)硅基器件的抗電離總劑量輻照能力,可滿(mǎn)足深空探測(cè)任務(wù)對(duì)芯片壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)年乃至數(shù)十年的需求,但是關(guān)于碳基器件單粒子效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)以及復(fù)合輻照效應(yīng)等的研究未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道,因此我們難以系統(tǒng)評(píng)估碳基器件和集成電路的綜合抗輻照能力。
近日,北京大學(xué)電子學(xué)院碳基電子學(xué)研究中心、納米器件物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張志勇課題組與中科院微電子所李博研究員、中科院國(guó)家空間科學(xué)中心陳睿副研究員合作,基于碳納米管晶體管和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元,利用激光輻照源測(cè)試碳基集成電路抗單粒子輻照能力,利用重離子輻照源測(cè)試碳基集成電路抗位移損傷能力,利用Co-60 伽馬射線源測(cè)試碳基集成電路抗電離總劑量輻照能力,系統(tǒng)揭示了碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的總劑量輻照、單粒子和位移損傷三種輻照損傷機(jī)理,探索了碳納米管電子器件綜合抗輻照效應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所構(gòu)建的碳納米管晶體管和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器電路可承受104MeV cm2mg-1等效激光單粒子輻照,2.8×1013MeV g-1的位移損傷輻照以及2 Mrad(Si)的電離總劑量輻照,其綜合抗輻照能力優(yōu)于硅基器件四倍以上,充分展示了碳納米管電子器件在抗輻照領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
相關(guān)成果以題為《碳納米管電子器件超強(qiáng)綜合抗輻照能力研究》(Ultra-Strong Comprehensive Radiation Effect Tolerance in Carbon Nanotube Electronics)的論文,于11月11日在線發(fā)表于《Small》(Small 2022, 2204537),北京大學(xué)電子學(xué)院朱馬光博士后、中科院微電子所陸芃博士后和中科院國(guó)家空間科學(xué)中心博士生王璇為共同第一作者,北京大學(xué)電子學(xué)院張志勇教授、中科院微電子所李博研究員和中科院國(guó)家空間科學(xué)中心陳睿副研究員為共同通訊作者。
本工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目以及中國(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持,上述成果系統(tǒng)揭示了碳納米管電子器件的輻照損傷機(jī)理,充分展示了碳基集成電路在抗輻照領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢(shì),有望用于航空航天以及深空探測(cè)等領(lǐng)域。
圖1:碳納米管電子器件綜合輻照效應(yīng)響應(yīng)機(jī)理
圖2:碳基集成電路激光單粒子輻照測(cè)試
圖3:碳納米管電子器件綜合抗輻照能力測(cè)試
原文鏈接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202204537
審核編輯 :李倩
-
集成電路
+關(guān)注
關(guān)注
5371文章
11250瀏覽量
359785 -
碳納米管
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
144瀏覽量
17232 -
電子器件
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
581瀏覽量
32031
原文標(biāo)題:電子學(xué)院張志勇教授團(tuán)隊(duì)與合作伙伴在碳納米管集成電路綜合抗輻照性能研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
文章出處:【微信號(hào):空間抗輻射,微信公眾號(hào):空間抗輻射】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論