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第1章　绪论1

1.1　核辐射效应发展简史1

1.1.1　国外情况1

目录1

1.1.2　国内情况3

1.2　研究对象与方法4

1.2.1　研究对象4

1.2.2　研究方法4

1.3.3　剂量率6

参考文献6

1.3.1 中子注量6

1.3.2　总剂量6

1.3　描述辐射效应的几个物理量6

第2章　辐射环境8

2.1　核爆炸辐射环境8

2.1.1　大气层外爆炸8

2.1.2　大气层内爆炸9

2.2　空间环境10

2.2.1　内辐射带10

2.2.5　银河宇宙射线12

2.2.4　地磁尾区和低高度区12

2.2.3　外辐射带和准俘获区12

2.2.2　槽形辐射带12

2.2.6　太阳耀斑14

2.3　模拟源环境15

2.3.1　中子模拟源16

2.3.2　60Coγ射线源18

2.3.3　X射线源19

2.3.4　瞬时γ射线源20

2.3.5　重离子源22

参考文献23

2.5　其它辐射环境23

2.4　核动力辐射环境23

第3章　辐射损伤机理25

3.1　位移效应25

3.2　电离效应28

3.2.1　总剂量效应28

3.2.2　剂量率效应29

3.2.3　单粒子效应31

3.3　剂量增强效应33

3.4　低剂量率效应34

参考文献37

4.1.1　整流二极管39

第4章　分立半导体器件辐射效应39

4.1　二极管39

4.1.2　开关二极管43

4.1.3　稳压二极管46

4.2　微波半导体器件50

4.2.1　隧道二极管50

4.2.2　体效应二极管55

4.2.3　阶跃恢复二极管62

4.2.4　变容二极管67

4.2.5　肖特基混频二极管73

4.2.6　PIN微波二极管79

4.3　单结晶体管83

4.4　双极晶体管86

4.4.1　器件特性86

4.4.2　中子注量86

4.4.3　总剂量95

4.4.4　剂量率102

4.5　异质结双极晶体管（HBT）105

4.5.1　半导体异质结的简单模型105

4.5.2　AlGaAs/GaAs HBT106

4.5.3 Si/SiGe HBT112

4.5.4 InP/InGaAs HBT118

4.6　场效应晶体管122

4.6.1　结型场效应晶体管（JFET）122

4.6.2　MOS场效应晶体管（MOSFET）127

4.7　硅可控整流器132

4.8　太阳能电池136

4.9　晶体振荡器139

参考文献142

第5章　集成电路辐射效应145

5.1　双极线性集成电路145

5.1.1　电路结构145

5.1.2　运算放大器147

5.1.3　比较器158

5.1.4　集成稳压电源160

5.2　双极数字集成电路166

5.2.1　双极工艺166

5.2.2　TTL和TTL/S技术167

5.2.3　发射极耦合逻辑（ECL）技术171

5.2.4　集成注入逻辑（I2L）174

5.3　结型场效应晶体管（JFET）集成电路178

5.4　MOS线性集成电路180

5.5.2 PMOS电路182

5.5　MOS数字集成电路182

5.5.1 MOS技术182

5.5.3 NMOS电路184

5.5.4 CMOS/Si电路190

5.5.5 CMOS/SOS电路215

5.5.6 CMOS/SOI电路218

5.6 微处理器（CPU）221

参考文献227

第6章　单粒子效应230

6.1　单粒子扰动现象230

6.2　扰动机理231

6.3　扰动的电路模型233

6.4　错误率的预计236

6.4.1　电荷收集体积236

6.4.2　通路长度分布236

6.4.3　宇宙射线错误率的预计237

6.4.4　质子错误率的预计239

6.5　硬失效240

6.5.1　阈电压漂移240

6.5.2　位移损伤240

6.5.3　单粒子引起的闭锁（SEL）和烧毁（SEB）242

6.5.4　单粒子引起的栅击穿（SEGR）244

6.5.5　单粒子固定位（SESB）246

6.6　单粒子快速反向（SES）249

6.7　单粒子瞬时现象（SET）250

6.7.1　单粒子瞬时信号的产生250

6.7.2　SET截面与LET和差分输入电压的关系253

6.7.3　电荷收集模型254

6.7.4　负载对SET的影响255

6.8　实验模拟256

6.8.1　粒子束模拟256

6.8.2　SEB和SEGR的测试方法263

6.8.3　脉冲激光模拟264

6.9.1　加固判据266

6.9　对SEU的加固方法266

6.9.2　加固方法267

参考文献269

第7章　剂量增强效应272

7.1　引言272

7.2　界面剂量增强273

7.2.1　光子吸收和光电子产生273

7.2.2　光电子的输运274

7.2.3　金—硅界面的剂量增强274

7.3.1　材料275

7.3　材料和元件的剂量增强275

7.3.2　电容器277

7.4　器件和集成电路的剂量增强278

7.4.1　金属化和封装结构分类278

7.4.2　总剂量279

7.4.3　剂量率291

7.5　系统设计剂量增强系数292

7.6　用于辐射模拟试验环境的剂量增强系数294

7.7　剂量增强系数的应用296

7.8　任意能谱下的剂量增强系数299

参考文献301

8.1　引言303

第8章　低剂量率辐射效应303

8.2　双极晶体管304

8.2.1　NPN晶体管304

8.2.2　PNP晶体管314

8.3　双极线性集成电路324

8.3.1　运算放大器325

8.3.2　集成稳压电源329

8.3.3　比较器332

8.3.4　低剂量率飞行试验333

8.4.2　加速模拟试验方法336

8.4　低剂量率辐射试验模拟336

8.4.1　低剂量率室温辐照336

8.5　损伤与偏置的关系345

参考文献346

第9章　光学器件辐射效应348

9.1　引言348

9.2　NMD中的光学探测系统349

9.3　红外探测器350

9.3.1　器件工作原理350

9.3.2　器件特性和参数352

9.3.3　中子注量353

9.3.4　总剂量363

9.3.5　剂量率367

9.4　发光二极管368

9.5　PIN硅光电二极管372

9.6　激光二极管376

9.7　光电三极管380

9.8　电荷耦合器件（CCD）384

9.9　光学纤维391

参考文献397