CMOS图像传感器的电子和质子辐照损伤机理研究

CMOS图象传感器性能好、体积小、重量轻和功耗小，将代替CCD图像传感器作为航天相机的理想摄像部件。本课题首次研究在主要空间粒子－电子和质子辐照后国产芯片光电性能的退化，包括用自己编制的计算机分析软件，分析暗输出图像的特性参数、对辐照最敏感的暗电流增加及其瞬态波动（即暗输出的随机电报信号－RTS噪声）随粒子种类和能量、注量、工作温度和偏置电压的变化规律，确定暗电流损伤系数以及器件的抗辐照注量阈值。并首次进行CMOS图象传感器辐照损伤过程的改进蒙特卡罗模拟计算，从缺陷动力学角度揭示其性能退化与辐照缺陷的关系，探讨其损伤和失效机理，为国产芯片在空间环境应用时性能可靠性评估和加固方案选择提供可靠的依据；改变芯片现有设计参数的模拟，为抗辐射加固新一代国产芯片设计和工艺提供实验和理论基础。