1 北京航空航天大学 宇航学院，北京 100191
2 北京控制工程研究所，北京 100190
对于在轨微小卫星而言，单粒子闩锁(Single Event Latchup，SEL)是最具破坏性的单粒子效应之一，其后果轻则损坏器件，重则使在轨卫星失效。首先介绍了SEL发生机理，分析并总结现有抗SEL的关键技术。其次提出了空间单粒子闩锁防护措施并设计了一种可恢复式抗SEL电源接口电路，实现对卫星星上设备的防闩锁及过流保护。最后利用脉冲激光模拟单粒子效应技术对具有飞行经验的芯片进行实验测试。实验结果表明，该电路能够准确地检测SEL的发生，有效解除SEL效应，保证系统运行稳定可靠。
微小卫星 单粒子闩锁 过流保护 可恢复式 脉冲激光 micro-satellites Single Event Latchup overcurrent restorable pulse laser
1 中国科学院 国家空间科学中心， 北京100190
2 中国科学院大学， 北京100049
基于建立的不同工艺尺寸的CMOS器件模型，利用TCAD器件模拟的方法，针对不同工艺CMOS器件，开展了不同工艺尺寸CMOS器件单粒子闩锁效应(SEL)的研究。研究表明，器件工艺尺寸越大，SEL效应越敏感。结合单粒子闩锁效应触发机制，提出了保护带、保护环两种器件级抗SEL加固设计方法，并通过TCAD仿真和重离子试验验证防护效果，得出最优的加固防护设计。结果表明，90 nm和0.13 μm CMOS器件尽量选用保护带抗SEL结构，0.18 μm或更大工艺尺寸CMOS器件建议选取保护环抗SEL结构。
不同工艺尺寸 单粒子闩锁效应 SEL三维仿真模型 防护结构 重离子辐照 different process dimensions single event latch-up effect 3D simulation model of SEL mitigation technique heavy-ion radiation 强激光与粒子束
2014, 26(7): 074005
