针对占宇宙射线80%以上的质子，国内成功开发出用于半导体的抗辐射化技术。
宇宙中存在大量种类繁多的辐射，而辐射导致使用半导体的产品发生故障的比例超过30%。这也是在开发下一代航天用半导体过程中，能够耐受辐射的抗辐射化技术被视为重要因素的原因。
（自左起）韩国原子能研究院博士 Lee Yongsoo（第一作者）、博士 Kang Changgu（通讯作者），浦项工科大学教授 Lee Byunghoon（通讯作者）。韩国原子能研究院提供
View original image韩国原子能研究院（原子力研）尖端辐射研究所6日表示，该所辐射融合研究部Kang Changgu博士团队与浦项工科大学 Lee Byunghun 教授团队通过联合研究，开发出一项大幅抑制纳米半导体错误的抗辐射化技术。
联合研究团队开发的抗辐射化技术，是在半导体表面堆叠一层将半导体与外界物理隔离、阻断空气中的水和氧气等的钝化（Passivation）层，从而抑制由质子引起的纳米半导体错误。
该技术利用将物质气化后在表面通过化学反应逐层沉积的原子层沉积方式，在氧化锌（ZnO）基纳米半导体表面堆叠厚度为10纳米的氧化铝（Al2O3）钝化层。
联合研究团队对同时采用和未采用钝化层的两类半导体，分别利用质子加速器进行质子照射，并对其电学特性变化进行对比分析，结果确认钝化层能够极为有效地抑制质子照射引起的半导体电学特性变化。
判断半导体健全性的指标包括：电流开始流动所需的最小电压“阈值电压”、在同一条件下半导体输出值发生变化的“滞后现象指数”、半导体的“应力指数”，以及半导体工作时出现的非期望信号“噪声值”等的变化。
在对比分析中，相较于未受钝化层保护的半导体，受钝化层保护的半导体在质子照射后的阈值电压变化减少了60%，滞后现象指数和应力指数的变化各减少了90%。尤其是噪声值在质子照射后也未发生变化。
这意味着已经奠定了从占宇宙射线大部分的质子中有效保护半导体的技术基础。联合研究团队预计，此次开发的技术今后将作为实现下一代航天用纳米半导体抗辐射化系统的核心技术加以应用。
联合研究团队计划进一步高度化用于阐明半导体抗辐射化技术细致机理的辐射影响评估分析系统，并在多种电路层面持续开展抗辐射半导体研究。
本次研究在科学技术信息通信部理工领域基础研究项目的支持下完成。研究成果刊登在国际学术期刊《Nano Convergence》1月刊上。
原子力研尖端辐射研究所所长 Jeong Byeongyeob 表示：“联合研究团队开发的这项技术，采用原子层沉积方式在下一代纳米半导体上堆叠钝化层，并验证了其实际抗辐射效果，在这一点上具有重要意义。”
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