典型VDMOSFET单粒子效应及电离总剂量效应研究

2012-03-21楼建设刘伟鑫吾勤之

核技术 2012年6期

关键词：效应

楼建设蔡楠王佳刘伟鑫吾勤之

1 (上海航天技术研究院第八○八研究所上海 201109)

2 (上海航天技术研究院上海 201109)

VDMOSFET是垂直导电的双扩散功率器件(Vertical Double-diffusion MOSFET)，具有高输入阻抗、高开关速度、低导通电阻等优点，是卫星电源系统的关键组成部分。研究表明[1–3]，空间环境中的重离子、质子等会对VDMOSFET造成单粒子损伤，1994年升空的美国APEX卫星搭载的VDMOSFET单粒子效应测试仪，12个月监测到208次单粒子烧毁(SEB, single event burnout)现象。VDMOSFET属于MOS结构器件，除单粒子效应外，空间应用时对电离总剂量效应也较敏感，会使阈值电压、漏电流等关键参数发生变化[4–6]。

随着我国空间技术的快速发展，高轨长寿命GEO卫星将大量采用100 V高压母线的太阳能电池阵列。作为卫星上常用的二次电源功率开关器件，VDMOSFET越来越多地应用于卫星电源系统上。而空间辐射效应引起的VDMOSFET性能下降可能导致卫星电源系统失效[7]，因此，需针对VDMOSFET开展单粒子效应和电离总剂量效应规律研究，探讨辐射效应模拟试验方法，剔除低抗辐射能力产品，为卫星的在轨可靠运行提供保证。

本文用252Cf源和60Co γ射线源对典型的VDMOSFET进行了单粒子效应及电离总剂量效应模拟试验，分析VDMOSFET的单粒子效应和电离总剂量效应规律，这些试验结果可以为建立VDMOSFET的空间辐射效应模拟试验方法提供数据支撑。