电子器件空间辐射损伤是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因素之一。电子器件辐射效应机理及试验技术主要研究辐射损伤的产生、演化及响应过程和试验方法，是提高器件抗辐射加固能力的基础。长期以来新型材料和器件抗辐射加固技术电子器件抗辐射加固技术一直是学术界和工业界重点关注的热点问题。

　　近年来，我国空间应用对先进抗辐射纳米器件的需求日益迫切，特别是器件特征尺寸缩小到28nm以下，新材料、新工艺和新结构的引入将会对器件的辐射效应产生显著影响，在器件辐射损伤微观表征、电荷收集机制、辐射对器件可靠性的影响、故障在电路中的传播机制等方面给辐射效应机理及试验技术发展带来了新的挑战。

　　目前对先进纳米器件辐射效应机理的认识还存在许多亟待解决的科学问题，开展相关基础问题和模拟试验关键技术研究对于提升我国核心加固器件自主可控能力、赶超世界先进水平具有重要意义。

　　一、科学目标

　　针对我国空间发展对器件抗辐射加固的迫切需求，以先进的28 nm及以下特征尺寸器件为典型载体，揭示纳米材料辐照损伤微观机制和纳米器件辐射效应新的辐射损伤机理，建立纳米器件敏感区域分布和薄弱环节分析的重离子微束模拟试验方法，提出纳米器件和电路抗辐射加固设计新方法。项目成果将为我国未来新一代先进电子系统用高端核心器件的抗辐射加固奠定理论和技术基础。在抗辐射加固技术领域做出国际一流的研究工作，提升我国辐射效应研究的理论和实验技术水平，为我国抗辐射加固领域储备技术和人才。

　　二、研究内容

　　（一）基于分子动力学相关理论，模拟不同能量重离子、质子等粒子在绝缘介质、半导体材料等常用器件材料中的电荷、缺陷产生过程及其时空演化过程，阐明辐射引起器件材料结构损伤与电学特性变化的基本规律，为纳米器件及电路辐射效应机理研究提供基础数据。

　　（二）针对典型平面结构、三维FinFET结构和U型沟道晶体管等纳米器件结构，开展不同入射粒子对不同结构纳米器件单粒子效应电荷收集机制的影响研究；开展超薄栅氧化层在多应力条件下的退化机制研究，分析辐射环境下纳米器件的可靠性及寿命。揭示纳米器件辐射效应机理，为器件抗辐射加固提供技术支撑。

　　（三）开展纳米电路单粒子效应敏感区域定位模拟试验技术研究，分析纳米电路单粒子效应薄弱环节；开展单粒子瞬态在纳米电路中传播的敏感路径分析方法研究，分析单粒子瞬态在电路中的传播规律及影响范围；探索纳米电路加固新技术，为纳米电路抗辐射加固提供有效方法。

　　三、申请注意事项

　　（一）申请书的附注说明选择“纳米器件辐射效应机理及模拟试验关键技术”（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。

　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项（含1700万元/项）。

　　（三）本项目由数理科学部负责受理。