闫逸华 范如玉, 郭晓强 林东生 郭红霞 张凤祁 陈 伟

1（清华大学工程物理系 北京 100084）

2（西北核技术研究所 西安 710024）

微剂量学起源于20世纪40年代对生命细胞辐射效应的研究[1–4]，考察微小剂量在细胞尺度内的能量沉积分布及其对人体的危害，当时发展起来的LET值概念(Linear Energy Transfer：传能线密度)，就是最接近微剂量学基本概念的物理量。

电子元器件的微剂量效应研究则起步较晚，由于受体特征差异，效应的概念内涵和损伤表征均有所不同。20世纪90年代初，由研究者在SRAM器件的重离子辐照实验中发现“固定位”(stuck bit)错误时首次提出[5]，认为这是由单个高LET值重离子在其径迹周围沉积的局域总剂量所引起的微剂量失效。不同于单粒子翻转引起的软错误，单元存储状态在辐照后无法改变，而是固定在一个高(低)电平上，发生了永久性失效。

微剂量效应对辐射场环境和器件的结构特征具有强烈的依赖性，发生概率虽低，但风险高。由于设备条件的限制，地面模拟源并不能与空间的高能粒子相当，也不可能对所有类型的器件开展考核实验，这就限制了对微剂量效应的研究。在进行机理分析时，一些常用的平均值概念(如LET值)也将受到限制，必须结合器件特征并同时考虑粒子径迹上能量沉积的随机性分布，因而增加了理论工作的难度。所以，国内外针对微剂量效应的研究仍较零散，有待进一步的机理分析和规律总结。

本文介绍高能粒子所致电子元器件微剂量效应的研究现状，以及几种典型器件的失效现象和机理分析，并结合半导体工艺发展趋势，探讨微剂量在未来器件中的影响，评估其对电子元器件的危害。……