微电子所在超强抗辐射碳纳米管器件与电路方向取得重要进展

　　新一代航天器对宇航芯片的性能和抗辐射能力提出了更高的要求。碳纳米管器件的栅控效率高、驱动能力强，是后摩尔时代最具发展潜力的半导体技术之一，也具有较强的空间应用前景。 

　　微电子所抗辐照器件技术重点实验室与北京大学张志勇教授、中科院空间中心陈睿副研究员合作，研制出基于局域底栅的碳纳米管晶体管和静态随机存储器，并系统研究了碳纳米管器件与电路的综合抗辐射能力（图1）。研究显示，局域底栅碳纳米管晶体管和静态随机存储器在受到2.8×10¹³ MeV/g的位移损伤辐照后，仍可承受2 Mrad（Si）的电离总剂量辐照和10⁴ MeV·cm²/mg的等效激光单粒子辐照，其综合抗辐射能力优于硅基器件四倍（图2）。上述结果证明，碳纳米管器件和电路具有超强的抗辐射能力，为下一代宇航芯片研制开辟了重要的技术路径。 

　　该研究得到国家自然科学基金的支持。近日，研究成果以“Ultra-Strong Comprehensive Radiation Effect Tolerance in Carbon Nanotube Electronics”为题发表于国际著名期刊“Small”上（DOI：10.1002/smll.202204537）。抗辐照器件技术重点实验室陆芃博士为该论文共同第一作者，李博研究员为该论文共同通讯作者。 

图1：碳纳米管器件与电路的激光模拟单粒子测试结果 

图2：碳纳米管器件与电路的综合抗辐射能力