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质子、中子、^(60)Co-γ射线辐照对电荷耦合器件饱和输出电压的影响 被引量:5
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作者 汪波 文林 +6 位作者 李豫东 郭旗 汪朝敏 王帆 任迪远 曾骏哲 武大猷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第B12期35-40,共6页
对国产工艺的电荷耦合器件进行了质子、中子、^(60)Co-γ射线辐照试验,研究了不同粒子辐照对器件饱和输出电压的影响。试验结果显示在质子、γ射线辐照下,电荷耦合器件的饱和输出电压显著退化,而在1 Me V中子辐照下,饱和输出电压基本保... 对国产工艺的电荷耦合器件进行了质子、中子、^(60)Co-γ射线辐照试验,研究了不同粒子辐照对器件饱和输出电压的影响。试验结果显示在质子、γ射线辐照下,电荷耦合器件的饱和输出电压显著退化,而在1 Me V中子辐照下,饱和输出电压基本保持不变,表现出较好的抗中子能力。分析认为饱和输出电压的退化主要受电离总剂量效应影响,一方面辐射感生界面态导致阈值电压正向漂移使耗尽层可存储最大电荷量下降;另一方面电离辐射损伤使电荷耦合器件片上放大器增益减小导致饱和输出电压下降。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 高能粒子辐照 饱和输出电压 电离总剂量效应
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In0.53Ga0.47As/InP量子阱与体材料的1 MeV电子束辐照光致发光谱研究 被引量:3
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作者 玛丽娅 李豫东 +4 位作者 郭旗 艾尔肯 王海娇 汪波 曾骏哲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期244-250,共7页
为获得对In0.53Ga0.47As/In P材料在电子束辐照下的光致发光谱变化规律,开展了1 Me V电子束辐照试验,注量为5×1012—9×1014cm-2.样品选取量子阱材料和体材料,在辐照前后,进行了光致发光谱测试,得到了不同结构In0.53Ga0.47As/I... 为获得对In0.53Ga0.47As/In P材料在电子束辐照下的光致发光谱变化规律,开展了1 Me V电子束辐照试验,注量为5×1012—9×1014cm-2.样品选取量子阱材料和体材料,在辐照前后,进行了光致发光谱测试,得到了不同结构In0.53Ga0.47As/In P材料在1 Me V电子束辐照下的不同变化规律;对比分析了参数退化的物理机理.结果显示:试验样品的光致发光峰强度随着辐照剂量增大而显著退化.体材料最先出现快速退化,而五层量子阱在注量达到6×1014cm-2时,就已经退化至辐照前的9%.经分析认为原因有:1)电子束进入样品后,与材料晶格发生能量传递,破坏晶格完整性,致使产生的激子数量减少,光致发光强度降低;电子束辐照在材料中引入缺陷,增加了非辐射复合中心密度,导致载流子迁移率降低.2)量子阱的二维限制作用使载流子运动受限,从而能够降低载流子与非辐射复合中心的复合概率;敏感区域截面积相同条件下,体材料比量子阱材料辐射损伤更为严重.3)量子阱的层数越多,则异质结界面数越多,相应的产生的界面缺陷数量也随之增多,辐射损伤越严重. 展开更多
关键词 In0.53Ga0.47As/In P 量子阱 电子束辐照 光致发光谱
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质子与中子辐照对电荷耦合器件暗信号参数的影响及其效应分析 被引量:1
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作者 曾骏哲 李豫东 +9 位作者 文林 何承发 郭旗 汪波 玛丽娅 魏莹 王海娇 武大猷 王帆 周航 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期165-172,共8页
对科学级电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)进行了质子和中子辐照试验及退火试验,应用蒙特卡洛方法计算了质子和中子在CCD中的能量沉积,分析了器件的辐射损伤机理.仿真计算了N+埋层内沉积的位移损伤剂量,辐照与退火试验过程中主... 对科学级电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)进行了质子和中子辐照试验及退火试验,应用蒙特卡洛方法计算了质子和中子在CCD中的能量沉积,分析了器件的辐射损伤机理.仿真计算了N+埋层内沉积的位移损伤剂量,辐照与退火试验过程中主要考察暗信号的变化规律.研究结果显示,质子与中子辐照均会引发暗信号退化,其退化的规律与位移损伤剂量变化一致;退火后,质子辐照所致CCD暗信号大幅度恢复,其体暗信号增加量占总暗信号增加量的比例最多为22%;中子辐照引发的暗信号增长主要为体暗信号.质子和中子在N+埋层产生相同位移损伤剂量的情况下,两者导致的体暗信号增长量相同,质子与中子辐照产生的体缺陷对体暗信号增长的贡献是同质的. 展开更多
关键词 电荷耦合器件 质子辐照 中子辐照 输运仿真
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高能^(56)Fe离子入射屏蔽材料的次级粒子模拟分析 被引量:2
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作者 荀明珠 何承发 +5 位作者 陆妩 郭旗 孙静 刘默寒 曾骏哲 王信 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期28-34,共7页
空间辐射环境下的高能重离子入射屏蔽材料会产生大量次级粒子,为研究屏蔽材料产生的次级粒子对太空舱内辐射环境的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟空间高能^(56)Fe离子入射铝、碳、聚乙烯、水4种屏蔽材料,分析透射屏蔽... 空间辐射环境下的高能重离子入射屏蔽材料会产生大量次级粒子,为研究屏蔽材料产生的次级粒子对太空舱内辐射环境的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟空间高能^(56)Fe离子入射铝、碳、聚乙烯、水4种屏蔽材料,分析透射屏蔽体的初级粒子及由屏蔽材料产生的次级电子、次级中子、次级质子和次级γ的能谱以及水吸收体中的能量沉积和深度剂量分布。分析产生的次级重粒子类型和能量,比较4种屏蔽材料对高能Fe离子的屏蔽性能。结果表明,聚乙烯材料对高能重离子的屏蔽性能最好,但同时产生的次级重粒子的能量最大,约为铝材料产生次级重粒子能量的4倍。屏蔽体产生所有次级粒子中,次级质子和原子序数为22-26的次级重粒子贡献最大。 展开更多
关键词 GEANT4 次级粒子 屏蔽材料 高能重离子
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Analysis of proton and γ-ray radiation effects on CMOS active pixel sensors 被引量:4
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作者 马林东 李豫东 +7 位作者 郭旗 文林 周东 冯婕 刘元 曾骏哲 张翔 王田珲 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第11期264-268,共5页
Radiation effects on complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS) active pixel sensors(APS) induced by proton and γ-ray are presented. The samples are manufactured with the standards of 0.35 μm CMOS technology.... Radiation effects on complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS) active pixel sensors(APS) induced by proton and γ-ray are presented. The samples are manufactured with the standards of 0.35 μm CMOS technology. Two samples have been irradiated un-biased by 23 MeV protons with fluences of 1.43 × 10^11 protons/cm^2 and 2.14 × 10^11 protons/cm-2,respectively, while another sample has been exposed un-biased to 65 krad(Si) ^60Co γ-ray. The influences of radiation on the dark current, fixed-pattern noise under illumination, quantum efficiency, and conversion gain of the samples are investigated. The dark current, which increases drastically, is obtained by the theory based on thermal generation and the trap induced upon the irradiation. Both γ-ray and proton irradiation increase the non-uniformity of the signal, but the nonuniformity induced by protons is even worse. The degradation mechanisms of CMOS APS image sensors are analyzed,especially for the interaction induced by proton displacement damage and total ion dose(TID) damage. 展开更多
关键词 complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS) active pixel sensor dark current fixedpattern noise quantum efficiency
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质子辐射下互补金属氧化物半导体有源像素传感器暗信号退化机理研究 被引量:6
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作者 汪波 李豫东 +5 位作者 郭旗 刘昌举 文林 任迪远 曾骏哲 玛丽娅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期189-195,共7页
对某国产0.5μm工艺制造的互补金属氧化物半导体有源像素传感器进行了10 Me V质子辐射试验,当辐射注量达到预定注量点时,采用离线的测试方法,定量测试了器件暗信号的变化情况.试验结果表明,随着辐射注量的增加暗信号迅速增大.采用MULASS... 对某国产0.5μm工艺制造的互补金属氧化物半导体有源像素传感器进行了10 Me V质子辐射试验,当辐射注量达到预定注量点时,采用离线的测试方法,定量测试了器件暗信号的变化情况.试验结果表明,随着辐射注量的增加暗信号迅速增大.采用MULASSIS(multi-layered shielding simulation software)软件计算了电离损伤剂量和位移损伤剂量,在与γ辐射试验数据对比的基础上,结合器件结构和工艺参数,建立了分离质子辐射引起的电离效应和位移效应理论模型,深入分析了器件暗信号的退化机理.研究结果表明,对该国产器件而言,电离效应导致的表面暗信号和位移效应导致的体暗信号对整个器件暗信号退化的贡献大致相当. 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体有源像素传感器 暗信号 质子辐射 位移效应
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电荷耦合器件在质子辐照下的粒子输运仿真与效应分析
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作者 曾骏哲 何承发 +5 位作者 李豫东 郭旗 文林 汪波 玛丽娅 王海娇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期231-238,共8页
应用蒙特卡洛方法计算了质子在科学级电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)结构中的能量沉积,并结合该CCD的质子辐照试验及退火试验数据,分析了器件的辐射损伤机理.仿真计算体硅内沉积的位移损伤剂量和栅氧化层的电离损伤剂量,辐照... 应用蒙特卡洛方法计算了质子在科学级电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)结构中的能量沉积,并结合该CCD的质子辐照试验及退火试验数据,分析了器件的辐射损伤机理.仿真计算体硅内沉积的位移损伤剂量和栅氧化层的电离损伤剂量,辐照与退火试验过程中主要考察暗信号、电荷转移效率两个参数的变化规律.研究结果显示,暗信号和电荷转移效率的变化规律与位移、电离损伤剂量一致;退火后暗信号大幅度降低,辐照导致的表面暗信号增加占总暗信号增加的比例至少为80%;退火后电荷转移效率恢复较小,电荷转移效率降低的原因主要为体缺陷.通过总结试验规律,推导出了电荷转移效率退化程度的预估公式及其损伤因子kdamage. 展开更多
关键词 电荷耦合器件 质子辐照 位移效应 输运仿真
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天问一号中分辨率相机的设计与验证
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作者 余国彬 刘恩海 +6 位作者 刘光林 周黎 曾骏哲 陈元培 周向东 赵汝进 朱顺一 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2022年第3期43-50,共8页
中国首次火星探测任务天问一号实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面的重点地区进行精细巡视勘察.中分辨率相机是搭载在环绕器上的主要科学载荷之一,其科学探测任务是对火星表面进行成像,绘制火星全球遥感... 中国首次火星探测任务天问一号实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面的重点地区进行精细巡视勘察.中分辨率相机是搭载在环绕器上的主要科学载荷之一,其科学探测任务是对火星表面进行成像,绘制火星全球遥感影像图,进行火星地形地貌及其变化的探测,包括火星表面成像、火星地质构造和地形地貌研究.中分辨率相机在设计上采用了轻小型的一体式设计,主要由光学镜头、焦面组件、相机控制组件、电源与接口组件、相机支撑组件、热控组件和基准组件组成.在定标上开展了辐射定标、颜色定标和几何定标,保证相机能真实、正确地获取火星表面的探测数据.本文介绍了中分辨率相机的探测任务、系统组成、工作原理、地面定标试验及结果,为科学数据处理及应用提供参考. 展开更多
关键词 火星探测 中分辨率相机 系统组成 工作原理 定标试验
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