何安林，郭 刚，沈东军，刘建成，史淑廷，范 辉，宋 雷

（中国原子能科学研究院 核物理研究所，北京102413）

现代纳米集成电路质子单粒子效应研究进展

何安林，郭 刚，沈东军，刘建成，史淑廷，范 辉，宋 雷

（中国原子能科学研究院 核物理研究所，北京102413）

近年来，随着半导体工艺技术的迅速发展，质子单粒子效应研究的重要性上升到了一个新的高度。综述了国际上纳米集成电路质子单粒子效应研究的主要进展，如低能质子成为纳米集成电路单粒子效应和软错误率的主要贡献因素，中高能质子与新型器件材料（如钨）核反应研究成为质子单粒子效应新的热点问题，介绍了中国原子能科学研究院在纳米集成电路低能质子实验方面开展的相关工作。

质子；单粒子效应；核反应；直接电离

空间辐射是影响空间卫星、载人飞船和空间站安全的主要因素之一，而质子是空间辐射环境中含量最多的粒子，如银河宇宙射线中质子占85%、α粒子占14%、重离子占1%；地球俘获带内带的主要成分是质子和电子；太阳宇宙射线中质子也是主要组成部分。质子通过与半导体器件材料发生电磁和核相互作用从而引发单粒子效应，单粒子效应会导致器件工作失常或者损坏，如器件逻辑状态发生错误导致卫星或飞船工作异常，严重影响航天器的在轨安全性和可靠性。

近年来，随着半导体技术的飞速发展，现代半导体器件和集成电路向着低特征尺寸、高集成度、低功耗、高性能等特点不断发展，使得电路的工作电压降低、敏感单元面积及间距减小，从而导致敏感节点的临界电荷降低，使得质子单粒子效应越来越敏感。……