一种宽能谱中子位移损伤强度的确定装置及方法与流程

本方法涉及半导体器件辐射效应领域，具体而言，涉及一种宽能谱中子位移损伤强度的确定装置及方法。

背景技术：

1、大气中子具有宽能谱、不带电、穿透性强、分布广等特点，这使得半导体器件在各种应用领域都不可避免的会受到大气中子的影响而产生位移损伤，且该影响会贯穿其整个生命周期。中子诱导产生的位移损伤与中子能量密切相关。一般通过位移损伤的等效计算方法来计算宽能谱中子位移的损伤强度。

2、但是，由于大气中子为宽能谱中子，而宽能谱中子中的高能中子的中子能谱数据难以被测量，也就无法继续计算此种宽能谱中子的位移损伤。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种宽能谱中子位移损伤强度的确定装置及方法，能够避免通过测量中子能谱数据来计算此种宽能谱中子的位移损伤。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种宽能谱中子位移损伤强度的确定装置，该宽能谱中子位移损伤强度的确定装置包括：测量电路、控制模块；所述测量电路包括硅三极管、源表；所述硅三极管和所述源表连接；所述源表与所述控制模块连接；

3、所述控制模块，用于通过宽能谱中子源向所述硅三极管进行宽能谱中子辐照；在达到各预设宽能谱中子注量时，向所述源表发送测量指令；其中，所述宽能谱中子为高能中子；

4、所述源表，用于在接收到所述测量指令后，向所述硅三极管的发射极和集电极施加偏置电压，并向所述硅三极管的基极施加预设电流；

5、所述控制模块，还用于在所述源表施加完成所述偏置电压和所述预设电流之后，测量所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流；

6、所述控制模块，还用于根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数；

7、所述控制模块，还用于根据所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度。

8、在一种可能的实施方式中，所述宽能谱中子位移损伤强度的确定装置还包括快速切换控制板；所述快速切换控制板中包含多个继电器开关；所述继电器开关的数量与所述硅三极管的数量相同；

9、所述控制模块与所述快速切换控制板连接；所述源表与所述快速切换控制板连接；所述每个所述继电器开关与一个硅三极管连接；

10、所述控制模块，还用于在达到各预设宽能谱中子注量时，依次向所述快速切换控制板发送各继电器开关的开关控制指令；并在发送各继电器开关的开关控制指令时，向所述源表发送测量指令；

11、所述快速切换控制板，用于在接收到各继电器开关的开关控制指令后，打开各继电器开关；

12、所述源表，还用于在接收到所述测量指令后，向与开关状态为打开状态的继电器开关连接的硅三极管的发射极和集电极施加偏置电压，并向与开关状态为打开状态的继电器开关连接的所述硅三极管的基极施加预设电流。

13、在一种可能的实施方式中，所述控制模块在执行所述根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数时，具体用于：

14、根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的放大系数；

15、根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的放大系数，确定所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数。

16、在一种可能的实施方式中，所述控制模块在执行所述根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的放大系数时，具体用于：

17、若所述硅三极管的数量等于1，则将所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流与所述预设电流的比值，确定为所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的放大系数；

18、在一种可能的实施方式中，所述控制模块在执行所述根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的放大系数时，具体用于：

19、若所述硅三极管的数量大于1，则针对每个预设宽能谱中子注量，将各硅三极管在所述预设宽能谱中子注量下的集电极电流与所述预设电流的比值，确定为各硅三极管在所述预设宽能谱中子注量下的放大系数。

20、根据所有硅三极管在所述预设宽能谱中子注量下的放大系数，计算最终的在所述预设宽能谱中子注量下的放大系数。

21、在一种可能的实施方式中，所述控制模块在执行所述根据宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度时，具体用于：

22、获取所述待确定半导体器件的宽能谱中子累积注量，以及所述硅三极管的放大系数的倒数变化量与单能中子的累积注量之间的系数；

23、根据所述待确定半导体器件的宽能谱中子累积注量、所述硅三极管的放大系数的倒数变化量与单能中子的累积注量之间的系数、所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度。

24、在一种可能的实施方式中，所述控制模块在执行所述根据所述待确定半导体器件的宽能谱中子累积注量、所述硅三极管的放大系数的倒数变化量与单能中子的累积注量之间的系数、所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度时，具体用于：

25、将所述待确定半导体器件的宽能谱中子累积注量、所述硅三极管的放大系数的倒数变化量与单能中子的累积注量之间的系数、所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，代入下述公式中，得到待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度：

26、

27、其中，为待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度，为待确定半导体器件的宽能谱中子累积注量，k1为所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，k2为所述硅三极管的放大系数的倒数变化量与单能中子的累积注量之间的系数。

28、第二方面，本技术实施例还提供了一种宽能谱中子位移损伤强度的确定方法，该方法应用于如第一方面所述的控制模块，所述方法包括：

29、通过宽能谱中子源向硅三极管进行宽能谱中子辐照；

30、在达到各预设宽能谱中子注量时，向源表发送测量指令；以使所述源表向所述硅三极管的发射极和集电极施加偏置电压，并向所述硅三极管的基极施加预设电流；其中，所述宽能谱中子为高能中子；

31、在所述源表施加完成所述偏置电压和所述预设电流之后，测量所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流；

32、根据所述硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、所述预设电流，确定宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数；

33、根据所述宽能谱中子注量与所述硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度。

34、第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如第二方面任一项所述的宽能谱中子位移损伤强度的确定方法的步骤。

35、第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第二方面任一项所述的宽能谱中子位移损伤强度的确定方法的步骤。

36、本技术实施例提供了一种宽能谱中子位移损伤强度的确定装置及方法，该宽能谱中子位移损伤强度的确定装置包括：测量电路、控制模块；测量电路包括硅三极管、源表；硅三极管和源表连接；源表与控制模块连接；控制模块，用于通过宽能谱中子源向硅三极管进行宽能谱中子辐照；在达到各预设宽能谱中子注量时，向源表发送测量指令；其中，宽能谱中子为高能中子；源表，用于在接收到测量指令后，向硅三极管的发射极和集电极施加偏置电压，并向硅三极管的基极施加预设电流；控制模块，还用于在源表施加完成所述偏置电压和预设电流之后，测量硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流；控制模块，还用于根据硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流、预设电流，确定宽能谱中子注量与硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数；控制模块，还用于根据宽能谱中子注量与硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，计算待确定半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度。本技术通过测量硅三极管在各预设宽能谱中子注量下的集电极电流，以及在硅三极管的基极施加的预设电流，确定宽能谱中子注量与硅三极管的放大系数的倒数变化量之间的系数，进而能够计算半导体器件的宽能谱中子位移损伤强度，避免通过测量中子能谱数据来计算此种宽能谱中子的位移损伤。