噪声用于激光雷达系统电子元器件辐射加固筛选基础研究

摘要

为了保证应用于航天器激光雷达的可靠性，必须对其进行辐射加固，电子元器件抗辐射筛选是其中的关键步骤。为了改进传统电参量检测分析为基础的元器件筛选方法灵敏度差、效率低的问题，本文在分析了航天器激光雷达工作环境的基础上，针对加固要求选择3DG101型号的功率三极管、FR205型号的发光二极管、2CK75C型号的功率二级管等三种半导体器件作为筛选研究对象，研究噪声检测用于筛选的可行性。对3DG101型号的功率三极管共10只样品作了60Co-γ辐照实验，辐照剂量为0、30、90、210、450krad，对FR205型号的发光二级管和2CK75C功率二级管各15只样品作了60Co-γ辐照实验，辐照剂量为0、200、300、1200、2000krad，测量辐照前和每一次辐照后器件的电学参量和噪声参量，对比分析其量值及变化规律，得到以下结论： 1．随着辐照量的增加，FR205型号的发光二极管和2CK75C型号的功率二极管正向伏安特性基本不变，反向伏安特性变化无规律；3DG101型号的功率三极管的增益随辐照量的增加呈微弱变化； 2．对上述三种半导体器件在辐照前后电参数和噪声参数的比较，当电参数无变化时或变化没有规律，甚至是没有实际可观测意义以至于变化很微弱时，噪声参数有变化可测变化量并且具有噪声参数随着辐照剂量的增大而增大的规律。 3．本文研究结果表明，通过对1/f噪声检测和分析可望对3DG101型号的功率三极管、FR205型号的发光二极管、2CK75C型号的功率二级管等三种半导体器件进行抗辐射筛选，并提出初步的筛选方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2激光雷达空间辐射环境

1.2.1空间辐照环境的决定因素

1.2.2激光雷达的辐照环境

1.2.3地面模拟辐照源

1.3电子元器件选择

1.4论文结构

第二章 电子元器件辐射失效与噪声基础

2.1电子元器件辐射失效模式与机理

2.1.1二极管的辐射失效模式与机理

2.1.2晶体管的辐射失效模式与机理

2.2电子元器件辐射筛选方法

2.2.1电子元器件筛选方法研究现状

2.2.2现有抗辐射筛选方法的问题及其解决方案

2.3电子元器件噪声基础

第三章电子元器件辐照实验

3.1辐照实验方案

3.1.1实验样品及辐射条件

3.1.2参量测试系统

3.1.3实验方案及流程

3.2辐照实验数据测试

3.3辐照实验数据处理与分析

第四章电子元器件筛选参量分析

4.1辐照过程中电参量与剂量相关性

4.2辐照过程中噪声与剂量相关性分析

4.3噪声参量与电参量灵敏性分析

4.3.1灵敏表征参量优选原则

4.3.2二极管噪声参量与电参量灵敏度比较

4.3.2晶体管噪声参数与电参数灵敏度比较

4.4筛选方案设计

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献