【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐照测量，尤其涉及一种阈值可调的单粒子翻转探测器和探测方法。
技术介绍
1、对单粒子效应进行探测可以实现对空间高能粒子环境监测、粒子加速器测试与校准。例如对空间高能粒子的能量和通量分布进行监测，对粒子加速器的注量率、let、束斑均匀性等参数进行测试与验证。
2、现有通常采用高能粒子绝对测量工具、高能粒子相对测量工具对高能粒子信息中的高能粒子注量和let值进行直接测量，或者采用基于sram的单粒子翻转探测器检测空间或加速器试验环境下集成电路的单粒子效应，根据获得单粒子翻转数，反推高能粒子注量和let值。
3、然而采用高能粒子绝对测量工具时，粒子信息采集和半导体器件的单粒子效应需要分别展开，如果粒子信息发生变化，则无法判断上一时刻高能粒子的状态；采用相对测量工具虽然能保证效应粒子的实时性，但是会造成粒子能量的损失和粒子运行方向的变化，且不管是采用绝对测量工具还是相对测量工具都需要利用软件进行计算，虽然高能粒子与各类单质材料的互相作用理论清晰，但是由于半导体器件结构复杂，无法精细化计算，因此计算结果与实际结果存在一定偏差。另外，由于sram存储单元为对称结构，因此常规sram电路仅具备一条稳定的高能粒子let与翻转截面的对应关系，采用现有sram存储器检测单粒子效应时，仅能得到一组单粒子翻转数，通过一组单粒子翻转数反推高能粒子的注量和let值两个未知参数，准确率低。如果想要得到多组单粒子翻转数需要更换不同参数的sram存储单元。
技术实现思路
1、本
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种阈值可调的单粒子翻转探测器，包括：sram存储单元，所述sram存储单元包括多个dsoi晶体管，所述dsoi晶体管的背面有一层soi硅层；多个dsoi晶体管包括第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管；所述第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管组成交叉耦合的第一反相器和第二反相器；
4、所述第一p型dsoi晶体管的背栅和第二p型dsoi晶体管的背栅相连并与第一电源相连，所述第一n型dsoi晶体管的背栅和第二n型dsoi晶体管的背栅相连并与第二电源相连；
5、通过为所述第一电源和第二电源施加不同程度的正负偏置电压，调节所述sram存储单元的多个dsoi晶体管的参数，使所述sram存储单元在接受待测高能粒子环境中的高能粒子辐射后，得到多组不同偏置电压对应的翻转截面，根据多组翻转截面确定所述待测高能粒子环境中的高能粒子注量和高能粒子let值。
6、与现有技术相比，本专利技术提供的一种阈值可调的单粒子翻转探测器包括：sram存储单元，sram存储单元包括多个dsoi晶体管，dsoi晶体管的背面有一层soi硅层；第一p型dsoi晶体管的背栅和第二p型dsoi晶体管的背栅相连并与第一电源相连，第一n型dsoi晶体管的背栅和第二n型dsoi晶体管的背栅相连并与第二电源相连；通过为第一电源和第二电源施加不同程度的正负偏置电压，调节sram存储单元的多个dsoi晶体管的参数，使sram存储单元在接受待测高能粒子环境中的高能粒子辐射后，得到多组不同偏置电压对应的翻转截面，本方案通过施加不同的偏置电压，可以使探测器在不更换sram存储单元的情况下同时具有不同的单粒子翻转截面，在不更换sram存储单元的情况下可以获得不同单粒子翻转敏感度下的单粒子翻转数结果，根据多组翻转截面反推待测高能粒子环境中的高能粒子注量和高能粒子let值更加准确。
7、另一方面，本专利技术还提供一种阈值可调的单粒子翻转探测方法，应用于上述阈值可调的单粒子翻转探测器，阈值可调的单粒子翻转探测方法包括：
8、将阈值可调的单粒子翻转探测器放置在待测高空粒子环境中；所述阈值可调的单粒子翻转探测器中的sram存储单元接受高能粒子辐射；所述sram存储单元包括多个dsoi晶体管，dsoi晶体管的背面有一层soi硅层；多个dsoi晶体管包括第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管；所述第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管组成交叉耦合的第一反相器和第二反相器；所述第一p型dsoi晶体管的背栅和第二p型dsoi晶体管的背栅相连并与第一电源相连，所述第一n型dsoi晶体管的背栅和第二n型dsoi晶体管的背栅相连并与第二电源相连；
9、为所述第一电源和第二电源提供不同程度的正负偏置电压，调节所述sram存储单元中的多个dsoi晶体管的参数；
10、读取不同偏置电压对应调节的sram存储单元存储的发生翻转的数据；
11、根据读取的数据中不同偏置电压对应的翻转数据计算得到多组翻转截面；
12、根据所述多组翻转截面用于确定所述待测高能粒子环境中的高能粒子注量和高能粒子let值。
13、与现有技术相比，本专利技术提供的一种阈值可调的单粒子翻转探测方法的有益效果与上述技术方案所述阈值可调的单粒子翻转探测器的有益效果相同，此处不做赘述。
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1.一种阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，包括：SRAM存储单元，所述SRAM存储单元包括多个DSOI晶体管，所述DSOI晶体管的背面有一层SOI硅层；多个DSOI晶体管包括第一P型DSOI晶体管、第二P型DSOI晶体管、第一N型DSOI晶体管、第二N型DSOI晶体管；所述第一P型DSOI晶体管、第二P型DSOI晶体管、第一N型DSOI晶体管、第二N型DSOI晶体管组成交叉耦合的第一反相器和第二反相器；
2.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，多个DSOI晶体管还包括第三N型DSOI晶体管和第四N型DSOI晶体管，所述第一反相器和第二反相器交叉耦合后形成第一控制节点和第二控制节点，所述第三N型DSOI晶体管的漏极与所述第一控制节点相连，所述第四N型DSOI晶体管的漏极与所述第二控制节点相连。
3.根据权利要求2所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述第一P型DSOI晶体管的栅极连接到第一反相器的输入端，所述第一P型DSOI晶体管的源极与VDD连接，所述第一P型DSOI晶体管的漏极连接到所述第一控制节点；
4.
5.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述第一电源为正电压，所述第二电源施加负电压时，所述SRAM存储单元的单粒子翻转阈值最高；所述第一电源施加负电压，所述第二电源施加正电压时，所述SRAM存储单元的单粒子翻转阈值最低。
6.根据权利要求2所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述第一P型DSOI晶体管、第二P型DSOI晶体管、第一N型DSOI晶体管、第二N型DSOI晶体管、第三N型DSOI晶体管、第四N型DSOI晶体管均为平面型晶体管。
7.根据权利要求4所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述第一埋氧层和第二埋氧层的材料为SO2。
8.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，阈值可调的单粒子翻转探测器包括多个结构相同的所述SRAM存储单元。
9.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，调节的多个DSOI晶体管的参数包括晶体管的阈值电压、饱和电流以及寄生三极管参数。
10.一种阈值可调的单粒子翻转探测方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任意一项所述阈值可调的单粒子翻转探测器，阈值可调的单粒子翻转探测方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，包括：sram存储单元，所述sram存储单元包括多个dsoi晶体管，所述dsoi晶体管的背面有一层soi硅层；多个dsoi晶体管包括第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管；所述第一p型dsoi晶体管、第二p型dsoi晶体管、第一n型dsoi晶体管、第二n型dsoi晶体管组成交叉耦合的第一反相器和第二反相器；
2.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，多个dsoi晶体管还包括第三n型dsoi晶体管和第四n型dsoi晶体管，所述第一反相器和第二反相器交叉耦合后形成第一控制节点和第二控制节点，所述第三n型dsoi晶体管的漏极与所述第一控制节点相连，所述第四n型dsoi晶体管的漏极与所述第二控制节点相连。
3.根据权利要求2所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述第一p型dsoi晶体管的栅极连接到第一反相器的输入端，所述第一p型dsoi晶体管的源极与vdd连接，所述第一p型dsoi晶体管的漏极连接到所述第一控制节点；
4.根据权利要求1所述阈值可调的单粒子翻转探测器，其特征在于，所述dsoi晶体管包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博，高见头，刘凡宇，王春林，倪涛，王娟娟，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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