模拟数字转换器AD574总剂量和单粒子翻转的协合效应

相传峰 姚 帅 于 新 李小龙 陆 妩 王 信 刘默寒孙 静郭 旗蔡 娇杨 圣

1（新疆大学物理科学与技术学院 乌鲁木齐 830046）

2（中国科学院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件重点实验室 乌鲁木齐 830011）

3（中国科学院新疆理化技术研究所新疆电子信息材料与器件重点实验室 乌鲁木齐 830011）

4（中国科学院大学 北京 100049）

模拟数字转换器（Analog-digital converter，ADC）电路可以将模拟信号转换为数字信号，在卫星载荷中起到不可替代的作用。典型空间环境剂量率为10−6～10−4Gy（Si）/s，电子元器件普遍存在电离总剂量（Total ionizing dose，TID）效应，含有双极工艺的电子器件对低剂量率损伤增强（Enhance low dose rate sensitivity，ELDRS）效应敏感，同时重离子、质子等高能粒子还会导致单粒子效应（Single event effect，SEE），如单粒子翻转（Single event upset，SEU）、单 粒 子 瞬 态（Single event transients，SET）［1-2］。对于含有双极工艺的电子器件同时面临ELDRS和SEE的威胁［3-4］，现行评估标准尚未考虑不同类型辐射效应的影响，宇航候选元器件存在预期之外的风险。

国外有研究对ADC的TID效应和SEE分别进行了报道［5-8］，TID使ADC参数退化，SEE使ADC电路功能失效。国外对ADC电路的TID-SEU协合效应也进行了相关报道［9］，TID会改变ADC电路在不同线性传能密度（Linear energy transfer，LET）下发生SEU的次数，SEU的次数增多或减小取决于生产厂家的工艺技术。国内对ADC电路TID的测试方法进行了总结，提出了一种基于计算机控制的动态测试系统［10-11］。中国科学院新疆理化技术研究所和中国电子科技集团等单位对国产ADC电路开展了低剂量率辐照试验，并确定了国产双极工艺ADC电路存在ELDRS效应［12-14］。国内对ADC电路的SEE也有相关的研究［15-17］，发现入射粒子的LET值越高，工作频率越高，输入电压越高，ADC电路发生SEE的概率越大。……