准确探测空间辐射粒子的线性能量传输(Linear Energy Transfer,LET)谱对长时间的空间任务(如登月计划及空间站运行等)起着重要的作用,通过实时监测空间辐射粒子的LET谱,能够获得剂量当量等有效参数,为载人航天任务的宇航员生命安全以及空间天气变化的准确预判提供有力数据输入。设计基于硅微条半导体的多叠层望远镜结构探测器,以实现LET谱在0.01~100 MeV·cm2·mg−1内的探测。基于重离子在半导体材料中的LET谱,结合仿真分析数据,设计的探测器可为后续空间站以及登月任务中的粒子探测载荷的设计与研制提供技术参考,也可为航天器在轨飞行安全预警提供必需的数据输入。
存储器作为航天器电子系统不可或缺的一部分,在航天应用中需要有良好的抗辐射能力。阻变存储器(Resistive Random Access Memory,RRAM)是一种新型的非易失性半导体存储器,性能优良,但对其辐射效应的研究较少。本文侧重于在理论分析的基础上,结合60Coγ射线辐照试验得到的结果对RRAM的总剂量效应失效机理进行分析研究。首先,通过对RRAM中单个MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管总剂量效应的分析,提出器件失效机理的两个假设,然后对写入不同初始数据的器件进行有针对性的辐照试验,对不同累积剂量时存储器的数据读取功能和静态工作电流进行测量,统计得到的结果验证了假设的正确性。研究结果表明:RRAM辐照敏感单元为存储阵列,RRAM读取功能失效是由于MOS管在辐照下产生漏电流,导致读电路的电平输出状态改变而引起的。
