中文摘要：

电子元器件的微剂量效应是由单个高能粒子沉积的局部剂量造成的器件特征参数的退化，是不同于总剂量效应和单粒子效应的新的辐射效应。它会极大地缩短空间电路系统中敏感电子元器件的使用寿命，进而导致空间系统过早地退出使用。随着半导体制造工艺的发展、新型器件的不断涌现以及辐射效应研究的不断深入，微剂量效应的影响日益凸显，传统的机理分析已不足以解释该失效模式。本项目以典型半导体器件为载体，对高能粒子的微剂量效应进行深入的实验与理论研究通过开展重离子与质子辐照实验，观察器件的微剂量失效表征；通过粒子输运模拟、器件模拟及电路模拟等方法，对高能粒子的局域电荷沉积引起的器件电参数退化进行机理研究，进而对微剂量失效给出科学的解释；并进一步探究微剂量效应的敏感结构特征，从而为电子元器件抗微剂量效应的加固及应用设计提供重要的参考。

结论摘要：

单个重离子在半导体器件栅氧中的局域瞬时能量沉积引起的电离损辐射伤，可能直接引起氧化层绝缘性能的下降，导致关键存储器信息的缓慢丢失，产生微损伤效应；或者引入最终被氧化层固有载流子陷阱俘获的空穴电荷，在栅氧中建立附加电场，导致器件电流特性的退化，在漏电流容限较低的系统中引发错误，产生微剂量效应。重离子在半导体器件栅氧中产生的电离辐射损伤无法修复，不易直接监测，会引起不可预期的器件或系统错误。项目对重离子在厚栅氧功率器件（沟槽型功率MOSFET）中的微剂量效应和在薄栅氧存储器件薄栅氧存储器件（Flash ROM）中的微损伤效应进行了试验研究与机理分析；建立了这两种效应的测试方法，发展了这两种效应的失效甄别技术；通过与总剂量和X射线微束的对比试验，为重离子引起的这两种效应的危害评估提供了参考依据，对星用电子器件的应用具有重要的参考价值。