微電子所在超強抗輻射碳納米管器件與電路方向取得重要進展

　　新一代航天器對宇航芯片的性能和抗輻射能力提出了更高的要求。碳納米管器件的柵控效率高、驅動能力強，是后摩爾時代最具發展潛力的半導體技術之一，也具有較強的空間應用前景。 

　　微電子所抗輻照器件技術重點實驗室與北京大學張志勇教授、中科院空間中心陳睿副研究員合作，研制出基于局域底柵的碳納米管晶體管和靜態隨機存儲器，并系統研究了碳納米管器件與電路的綜合抗輻射能力（圖1）。研究顯示，局域底柵碳納米管晶體管和靜態隨機存儲器在受到2.8×10¹³ MeV/g的位移損傷輻照后，仍可承受2 Mrad（Si）的電離總劑量輻照和10⁴ MeV·cm²/mg的等效激光單粒子輻照，其綜合抗輻射能力優于硅基器件四倍（圖2）。上述結果證明，碳納米管器件和電路具有超強的抗輻射能力，為下一代宇航芯片研制開辟了重要的技術路徑。 

　　該研究得到國家自然科學基金的支持。近日，研究成果以“Ultra-Strong Comprehensive Radiation Effect Tolerance in Carbon Nanotube Electronics”為題發表于國際著名期刊“Small”上（DOI：10.1002/smll.202204537）。抗輻照器件技術重點實驗室陸芃博士為該論文共同第一作者，李博研究員為該論文共同通訊作者。 

圖1：碳納米管器件與電路的激光模擬單粒子測試結果 

圖2：碳納米管器件與電路的綜合抗輻射能力