在航天用纳米半导体表面叠加薄层 抑制辐射影响
韩国研究团队开发出了能够抵御占宇宙辐射80%以上的质子的半导体抗辐射技术。
宇宙中存在大量各种类型的辐射，这些辐射导致使用半导体的产品发生故障的比例超过30%。因此，能够承受辐射的抗辐射技术对下一代航天用半导体的开发至关重要。
韩国原子能研究院先进辐射研究所6日表示，该所通过与浦项工科大学共同研究，成功开发出一种抗辐射技术：在半导体表面堆积将其与外界物理隔离、阻断空气中的水和氧等的钝化（Passivation）层，从而大幅抑制由质子引起的纳米半导体误差。
由Kang Changgu原子能研究院辐射融合研究部博士团队与Lee Byunghoon浦项工科大学教授团队，利用将物质变为气体状态后在表面通过化学反应薄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积了厚度为10纳米（㎚）的氧化铝（Al2O3）钝化层。
研究团队利用质子加速器同时对采用钝化层的半导体和未采用钝化层的半导体进行质子照射，并对其电学特性变化进行对比分析，结果确认钝化层能够非常有效地抑制质子照射后半导体电学特性的变化。
与未采用钝化层的半导体相比，采用钝化层保护的半导体在质子照射后，其阈值电压变化降低了60%，滞后现象指数和应力指数变化则大幅减少了90%。尤其是噪声值在质子照射后完全没有发生变化。
从左起为 Lee Yong-su 韩国原子力研究院博士（第一作者）、Kang Chang-gu 原子力研究院博士（通讯作者）、Lee Byoung-hoon 浦项工科大学教授（通讯作者）。韩国原子力研究院提供。
View original image该技术有望成为构建下一代航天用纳米半导体抗辐射系统的核心技术，可有效保护半导体免受占宇宙辐射大部分的质子影响。
Jung Byungeob原子能研究院先进辐射研究所所长表示：“此次技术是在下一代纳米半导体上通过原子层沉积方式堆积钝化层，并验证其实际抗辐射效果的案例。今后将进一步努力，使我国在航天用半导体技术竞争中占据优势地位。”
此次研究中，原子能研究院负责半导体制作及质子照射实验，浦项工科大学负责电学特性变化分析。研究结果发表于国际学术期刊《Nano Convergence》1月刊。（论文题目：Enhanced high-energy proton radiation hardness of ZnO thin-film transistors with a passivation layer）
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
