[實用新型]一種優化集成式單光路激光電離效應模擬系統

有效

• 申請號: 201721523329.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN208208156U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 孫鵬;李沫;湯戈;陳飛良;代剛;張健
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22;G09B23/18
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

本實用新型公開了一種優化集成式單光路激光電離效應模擬系統，該系統主要包括脈沖激光產生與衰減模塊、顯微成像與能量監測模塊、測試與控制模塊。該系統可自由切換266nm、532nm和1064nm三個波長對輻射電離效應進行單路激光模擬，可靈活快捷地在實驗室條件下對半導體器件輻射電離效應進行研究和驗證，特別是針對伽馬射線等輻射源作用于半導體器件劑量率效應的模擬，具有方便、快捷、準確、安全性高等特點。該實用新型有效降低了試驗成本，提高了試驗效率，縮短了抗輻射加固的設計周期。

技術領域

本實用新型屬于半導體器件輻射效應研究領域，特別是一種優化集成式單光路激光電離效應模擬系統。

背景技術

現在很多社會應用場景中，都存在著各種各樣的輻射因素。當輻射因素與半導體器件之間相互作用時，會引發電離效應、位移效應等物理過程，嚴重影響器件乃至整個系統的工作性能，甚至可能使之永久失效。因此對輻射效應影響的研究以及對相應抗輻射加固技術是必要的研究課題。

早期，研究人員主要依靠電子直線加速器、各種放射源等大型地面裝置開展輻射效應研究。但這些大型地面輻射模擬裝置存在如輻射測量范圍有限、參數調節非常困難、改變輻射種類和能量需要的時間長、對被測器件有損傷、難于精確提供器件在輻射下的精確時間和空間信息、需要嚴格的輻射屏蔽和保護措施等局限性，難以滿足科研人員在設計初期，在實驗室中靈活、快捷、安全地對半導體器件輻射效應和工作性能進行研究和驗證的需求。

由于激光可以在半導體器件內產生同某些輻射效應相近的電學特征，因此，激光模擬輻射電離效應方法應運而生，并且得到了國外科研界的推廣和認可，在半導體器件輻射效應敏感性測試、抗輻射加固器件的批量篩選以及防護措施驗證等方面中證實了其獨特優勢，可以在很大程度上彌補地面裝置模擬方法的不足，具有非常廣闊的應用前景。

目前國內現有的激光模擬系統大多為單粒子效應激光模擬系統，且多為單波長試驗系統，波長切換成本昂貴，不能滿足輻射劑量率效應激光模擬要求。

實用新型內容

針對目前國內尚無針對劑量率效應激光模擬系統的現狀，以及其它地面模擬裝置的固有限制，本實用新型提供了一種優化集成式單光路激光電離效應模擬系統。利用波長為266nm或者532nm或者1064nm的單路激光模擬輻射電離效應，該模擬系統可靈活快捷地在實驗室條件下，對半導體器件輻射劑量率效應進行研究和驗證，并對光路和結構進一步進行了優化，使整個系統更緊湊且具有集成性。

本實用新型的技術方案如下：

一種優化集成式單光路激光電離效應模擬系統，其特征在于：包括調整底座，光源，衰減與光束調整模塊，顯微觀察模塊，測試與控制模塊；

所述調整底座，用于穩定支撐整個模擬系統；

所述光源，安裝于調整底座上部，用于產生波長為266nm或者532nm或者1064nm的單路激光，并沿水平方向進入到衰減與光束調整模塊；

所述衰減與光束調整模塊，用于對單脈沖激光的能量進行衰減；

所述顯微觀察模塊，用于對反射出的激光照射到測試樣品上形成的光斑進行觀察；

所述測試與控制模塊，用于采集并記錄半導體器件測試樣品輻射電離效應的響應電信號。

所述調整底座包含調平螺絲和縱向安裝于調整底座上的導軌，調平螺絲用于調節調整底座的水平位置，導軌用于調整系統的高度。

所述光源、衰減與光束調整模塊均安裝于遮光罩內。所述光源包含脈沖激光器和光路提升器；所述脈沖激光器用于產生波長為266nm或者532nm或者1064nm的激光，266nm和532nm的激光可以由1064nm倍頻得到；水平方向脈沖的激光通過調節光路提升器進入衰減與光束調整模塊，光路提升器保證進入到衰減與光束調整模塊的激光保持水平。