CMOS APS数字模组辐射环境中的屏蔽加固

来源：核动力工程杂志2018年第4期北京时间：

作者：徐守龙, 邹树梁, 彭聪

单位：南华大学, 湖南衡阳, 421001；

摘要：对互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素传感器(APS)数字模组的辐射耐受性进行了研究,设计并制造了屏蔽加固结构。利用蒙特卡罗模拟软件对屏蔽结构的材料、挡板尺寸以及前挡板开孔孔径进行了设计和计算,并对所设计屏蔽结构的屏蔽性能,加固前后传感器模组的工作寿命以及辐射损伤模式进行了实验研究。实验结果表明:所设计屏蔽结构能够使APS的工作寿命提高约1倍;屏蔽后,主板的受照剂量率约为无屏蔽时的1/3,但其工作寿命仅提高约1倍,这可能是由于模组上各器件的耐辐射性能以及受照剂量存在差异导致的;当辐照总剂量小于50 Gy时暗电流几乎无变化,当总剂量大于150 Gy后APS各像素的暗电流逐渐增大。

关键词：互补金属氧化物半导体(CMOS), 有源像素传感器(APS), 数字模组, 辐射耐受性, 屏蔽加固

基金资助：湖南省科技重大专项(2012FJ1007)