ICS49.020 CCSV06 中华人民共和国国家标准 GB/T43967—2024 空间环境 宇航用半导体器件单粒子 效应脉冲激光试验方法 Spaceenvironment—Testmethodofsingleeventeffectsinducedbypulsedlaserof semiconductordevicesforspaceapplication 2024-04-25发布 2024-04-25实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 试验目的 3 ………………………………………………………………………………………………… 5 试验原理 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 一般要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 试验环境 3 …………………………………………………………………………………………… 6.2 试验样品 3 …………………………………………………………………………………………… 6.3 试验条件参数设定 3 ………………………………………………………………………………… 6.4 激光能量分析 5 ……………………………………………………………………………………… 6.5 试验人员 5 …………………………………………………………………………………………… 6.6 单粒子效应脉冲激光模拟试验装置要求 6 ………………………………………………………… 6.7 激光辐射安全和辐射防护 6 ………………………………………………………………………… 7 试验设计 6 ………………………………………………………………………………………………… 7.1 试验样品测试硬件设计 6 …………………………………………………………………………… 7.2 试验样品测试软件设计 6 …………………………………………………………………………… 7.3 试验测试要求 7 ……………………………………………………………………………………… 8 试验过程 7 ………………………………………………………………………………………………… 8.1 试验方案制定 7 ……………………………………………………………………………………… 8.2 试验流程 7 …………………………………………………………………………………………… 8.3 试验启动 8 …………………………………………………………………………………………… 8.4 激光单粒子效应敏感度测试 8 ……………………………………………………………………… 8.5 单粒子效应测试 9 …………………………………………………………………………………… 8.6 试验停止条件 9 ……………………………………………………………………………………… 8.7 改变测试条件或测试程序 9 ………………………………………………………………………… 8.8 更换样品 9 …………………………………………………………………………………………… 9 试验结果处理 9 …………………………………………………………………………………………… 9.1 试验数据分析处理 9 ………………………………………………………………………………… 9.2 试验报告 10 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 单粒子效应脉冲激光模拟试验原理 11 ………………………………………………… ⅠGB/T43967—2024 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归口。 本文件起草单位:中国科学院国家空间科学中心、中国航天科技集团有限公司第八研究院第八〇四 研究所。 本文件主要起草人:韩建伟、马英起、上官士鹏、朱翔、陈睿、李昌宏、游红俊、刘奎、赵旭、梁亚楠。 ⅢGB/T43967—2024 空间环境 宇航用半导体器件单粒子 效应脉冲激光试验方法 1 范围 本文件规定了利用脉冲激光辐射源开展宇航用半导体器件(以下简称“器件”)单粒子效应模拟试验 的试验设计与程序。 本文件适用于宇航用半导体器件单粒子效应等的单光子或双光子吸收机制的脉冲激光模拟试验的 试验设计与过程控制。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T7247.5 激光产品的安全 第5部分:生产者关于GB7247.1的检查清单 GB/T19022 测量管理体系 测量过程和测量设备的要求 GB/T27418 测量不确定度评定和表示 GB/T32304 航天电子产品静电防护要求 GB/T39343—2020 宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 单粒子效应 singleeventeffect;SEE 单个高能粒子作用于器件所引发的翻转、锁定、烧毁等现象。 3.2 单粒子翻转 singleeventupset;SEU 单个高能粒子作用于器件,引发器件逻辑状态发生变化的一种效应。 3.3 单粒子锁定 singleeventlatchup;SEL 单个高能粒子作用于硅衬底电路,导致寄生可控硅结构导通,造成器件低电阻、大电流状态的一种 辐射效应。 3.4 单粒子烧毁 singleeventburnout;SEB 单个高能粒子作用于半导体功率器件,导致寄生晶体管导通,造成器件大电流、高电压状态被击穿 或热损坏的一种效应。 1GB/T43967—2024 3.5 单粒子功能中断 singleeventfunctioninterrupt;SEFI 单个高能粒子作用于芯片功能区,导致芯片无法正常配置,失去功能的一种效应。 3.6 线性能量传输 linearenergytransfer;LET 带电粒子沿径迹单位长度沉积的能量。 注:单位为兆电子伏特平方厘米每毫克(MeV·cm2/mg)。 3.7 激光入射能量 incidentlaserenergy 激光入射到被试器件表面的单个脉冲激光的能量值。 注:单位为皮焦耳(pJ)。 3.8 脉冲激光注量 pulsedlaserfluence 入射到被试器件单位面积的脉冲激光总数。 注:单位为每平方厘米(cm-2)。 3.9 激光有效能量 lasereffectiveenergy 脉冲激光从器件正面或衬底面进行辐射,诱发电荷被器件有源区内的敏感PN结收集后产生同高 能粒子作用结果相同,在有源区内沉积的能量。 注:单位为皮焦耳(pJ)。 3.10 激光等效重离子LET值 equivalentlinearenergytransfer;ELET 以激发的电荷量为参照量,用LET值来表征脉冲激光在器件有源区内单位长度沉积的能量。 注:单位为兆电子伏特平方厘米每毫克(MeV·cm2/mg)。 3.11 激光有效能量阈值 effectiveenergythresholdoflaser 诱发单粒子效应发生所需要的最低脉冲激光有效能量。 注:单位为皮焦耳(pJ)。 3.12 激光单粒子事件截面 singleeventcrosssectioninducedbylaser 单位脉冲激光注量导致单粒子效应发生的次数或概率。 注:单位为平方厘米每器件(cm2/器件)或平方微米每位(μm2/位)。 3.13 激光测试敏感区域定位 sensitiveareamappingbylaser 脉冲激光对被试器件逐点扫描,同步检测和记录器件发生单粒子效应的情况,获得被试器件内部对 单粒子效应敏感的空间分布特征,记录区域坐标信息。 3.14 激光光斑影响因子 laserspoteffectfactor 聚焦激光束到器件有源区内对诱发单粒子效应具有贡献的激光有效能量与整个激光光斑有效能量 的比值。 2GB/T43967—2024