典型电子材料抗辐射能力无损评价软件研制

论文摘要

随着航天与核技术的发展,越来越多的电子器件用于辐射环境,辐射会影响电子器件的性能和可靠性。器件性能参数的退化往往来源于材料中缺陷的积累。因此为了保证电子器件在辐射环境下的可靠性,需要一种快速、灵敏、简便易行的方法来评价电子材料的抗辐射能力。本文研究了SiO2介质、pn结和硅材料的辐射损伤机制及1/f噪声与材料缺陷之间的关系。以SiO2介质材料为例,建立了SiO2介质材料抗辐射能力噪声无损评价方法,并以LabVIEW为平台设计并实现了电子材料抗辐射能力无损评价软件系统。本文主要完成的工作如下:1.研究了SiO2介质、pn结和硅材料的辐射损伤机理,分析了噪声与材料缺陷之间的关系及SiO2介质材料辐射损伤噪声灵敏表征方法,建立了SiO2的噪声无损评价模型,给出参数提取方法,并设计了无损评价方案。2.基于上述结果,利用LabVIEW平台完成了典型电子材料抗辐射能力无损评价软件系统。针对低频噪声测试的频率范围,选择了合适的数据采集板卡,完成了评价系统的采集模块。研究了连续采集存储技术,在LabVIEW平台上采用队列结构实现了长时间连续采集和数据存储。3.在评价方案的基础上,设计并实现了爆裂噪声分析和基于评价模型的评价分析模块,实现了对SiO2介质、pn结与硅材料的抗辐射评估及预测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 论文主要工作和结构
• 第二章 电子材料辐射效应及其评价方法
• 2.1 电子材料辐射损伤原理
• 2.1.1 电子材料辐射损伤机理分析
• 2.1.2 电子材料中的缺陷与低频噪声
• 2.1.3 用于器件的电子材料辐射效应研究方法
• 2.2 噪声无损评价方法
• 2.3 无损评价测试技术
• 2.4 本章小节
• 第三章 典型电子材料抗辐射能力无损评价方法研究
• 2 介质材料抗辐射能力无损评价方法概述'>3.1 SiO₂介质材料抗辐射能力无损评价方法概述
• 2 介质材料抗辐射能力噪声评价模型'>3.2 SiO₂介质材料抗辐射能力噪声评价模型
• 3.2.1 评价模型建立
• 3.2.2 参数提取
• 3.2.3 评价模型验证
• 2 介质材料抗辐射能力噪声评价方案'>3.3 SiO₂介质材料抗辐射能力噪声评价方案
• 3.3.1 评价标准
• 3.3.2 评价流程
• 3.4 pn 结和硅材料无损评价方案
• 3.4.1 pn 结材料辐射能力无损评价方法
• 3.4.2 硅材料抗辐射能力噪声无损评价方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 电子材料抗辐射能力无损评价软件研制
• 4.1 评价系统结构设计
• 4.1.1 系统构成
• 4.1.2 系统软件模块设计
• 4.1.3 人机界面设计
• 4.1.4 软件功能
• 4.2 数据采集模块
• 4.2.1 数据采集卡选型
• 4.2.2 连续采集存储方法
• 4.2.3 采集存储程序设计与实现
• 4.3 评价方案实现模块
• 4.3.1 噪声参数提取程序设计—COM 组件技术
• 4.3.2 爆裂噪声分析
• 4.3.4 电子材料无损评价分析
• 4.4 结果输出
• 4.5 本章小结
• 第五章 研究工作总结
• 5.1 论文结论与工作
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读研期间的成果