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吸收剂量是辐射效应研究中最重要的物理量,器件参数随吸收剂量的变化规律是效应研究的依据。由于电子元器件尺寸小,无法直接测量器件内部吸收剂量。目前辐射效应试验采用测量辐照试验元器件所在位置处的辐射剂量,由此代替电子元器件灵敏区域的吸收剂量的方法。由于辐照试验中器件辐射敏感区上面的封装材料和下方的基底层都较薄。这种情况下由于元器件敏感区不满足次级电子平衡条件,敏感区实际接受的吸收剂量,可能会小于在满足次级电子平衡条件下测量的标称剂量,这会造成对器件辐射损伤的过低估计。因此,在电子元器件总剂量效应辐照试验中,研究次级电子不平衡对器件实际接受的吸收剂量的影响,评估其对辐射效应研究造成的误差有多大是十分必要的。本论文选择双列直插塑料封装的CC4069六反相器作为研究的元器件,采用高分辨剂量测量方法,测量了辐照试验模型中器件灵敏层的吸收剂量,采用蒙特卡洛方法分析了器件吸收剂量与标称剂量的差异,结合辐射效应敏感参数阈电压的测量,分析评估了不满足次级电子平衡条件对CC4069反相器敏感区吸收剂量和辐射效应的影响程度。研究结果可为电子元器件辐射效应研究、辐射加固验证提供准确的基准数据,对于提高电子元器件辐射效应研究和抗辐射性能考核的准确性,以保障航天器的运行安全、寿命也有重要的意义。本论文的主要工作和得到的结论如下:通过钴源总剂量辐照试验获得了CC4069反相器PMOS和NMOS导通和截止偏置下的阈电压漂移随标称辐照剂量的变化关系,分析了效应变化机理。为通过辐射效应分析次级电子非平衡对器件辐射效应的影响奠定了基础。建立了小体积高分辨率剂量测量系统,并测量了钴源辐照试验时器件模型中剂量和同一位置处平衡剂量。测量结果证明,器件模型中的吸收剂量只有平衡剂量的86.93%,不满足次级电子平衡时的吸收剂量小于平衡剂量。建立了蒙特卡洛器件模型,计算了钴源射线在CC4069器件结构中各成份的吸收剂量分布,获得了器件敏感层SiO2中的吸收剂量。同时计算了同样辐照条件下处于次级电子平衡状态的平衡剂量。器件敏感层剂量只有平衡剂量的83.52%,表明次级电子不平衡会影响器件的辐射效应研究。蒙特卡洛方法分析的结果与试验测量结果趋于一致。以蒙特卡洛方法分析获得的器件灵敏层剂量,修正了试验测量获得的PMOS和NMOS导通和截止偏置下的阈电压漂移规律曲线。其中PMOS截止偏置下阈电压漂移超过了失效判据。以修正的器件吸收剂量所做的失效分析表明,次级电子不平衡下的辐照试验会影响器件的抗辐射水平考核,器件的抗辐射水平被高估了16.5%。