中科院微电子所抗辐照器件技术重点实验室与北京大学张志勇教授、中科院空间中心陈睿副研究员合作,研制出基于局域底栅的碳纳米管晶体管和静态随机存储器,并系统研究了碳纳米管器件与电路的综合抗辐射能力……

新一代航天器对宇航芯片的性能和抗辐射能力提出了更高的要求。碳纳米管器件的栅控效率高、驱动能力强,是后摩尔时代最具发展潜力的半导体技术之一,也具有较强的空间应用前景。 

中科院微电子所抗辐照器件技术重点实验室与北京大学张志勇教授、中科院空间中心陈睿副研究员合作,研制出基于局域底栅的碳纳米管晶体管和静态随机存储器,并系统研究了碳纳米管器件与电路的综合抗辐射能力(图1)。研究显示,局域底栅碳纳米管晶体管和静态随机存储器在受到2.8×1013 MeV/g的位移损伤辐照后,仍可承受2 Mrad(Si)的电离总剂量辐照和104 MeV·cm2/mg的等效激光单粒子辐照,其综合抗辐射能力优于硅基器件四倍(图2)。上述结果证明,碳纳米管器件和电路具有超强的抗辐射能力,为下一代宇航芯片研制开辟了重要的技术路径。 

该研究得到国家自然科学基金的支持。近日,研究成果以“Ultra-Strong Comprehensive Radiation Effect Tolerance in Carbon Nanotube Electronics”为题发表于国际著名期刊“Small”上(DOI:10.1002/smll.202204537)。抗辐照器件技术重点实验室陆芃博士为该论文共同第一作者,李博研究员为该论文共同通讯作者。 

 

图1:碳纳米管器件与电路的激光模拟单粒子测试结果 

图2:碳纳米管器件与电路的综合抗辐射能力

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