本课程为集成电路工程专业研究生的学科基础课，通过讲述半导体材料及器件的辐射效应及加固相关的概念与知识，要求学生掌握半导体材料及器件辐射效应的起源、效应的类别、以及针对不同辐射效应采取的辐射加固策略，为将来设计不同辐射环境下应用的半导体器件及电路提供坚实的基础知识。具体内容包括：辐射环境、辐射效应相关的半导体基础知识、半导体辐射效应的一般概念、半导体材料的辐射效应、Si半导体器件的辐射效应、III-V化合物器件的辐射效应、光电子器件的辐射效应、Si集成电路的辐射效应及加固技术、纳米级CMOS集成电路的辐射效应及加固技术、辐射效应模拟实验及测试技术。

第一章 辐射环境
掌握辐射环境的类型，包括形成原因以及特点。重点掌握不同辐射环境的构成及其可能的变化规律。了解不同辐射环境造成不同辐射效应的原因。
1.1   引言
1.2  辐射环境
1.2.1  空间环境
1.2.2  高能物理实验
1.2.3  核环境
1.2.4	天然环境
1.2.5	 加工工艺引入的辐射环境

第二章 辐射效应相关的半导体基础知识
掌握同辐射效应相关的半导体的基础知识，包括载流子浓度、输运以及俘获相关的概念。重点掌握影响载流子浓度、迁移率以及半导体绝缘体界面特性的因素。了解半导体辐射效应同半导体物理之间的紧密联系。
2.1 引言
2.2本征半导体及非本征半导体
2.3半导体中载流子的产生及复合
2.4 载流子迁移率
2.5 pn结
2.6 MOS电容及MOSFET

第三章 辐射效应的一般概念
掌握辐射效应的基本概念，包括电离辐射效应、位移辐射效应以及电磁脉冲辐射效应的基本概念。重点掌握这些辐射效应的起因、影响这些辐射效应的因素。了解这些辐射效应的基本环境及对半导体材料及器件造成的不同损伤。
3.1引言
3.2 电离辐射效应
3.2.1 总剂量电离辐射效应
3.2.2 瞬态剂量率电离辐射效应
3.2.3 单粒子辐射效应
3.3	 位移损伤
3.4	 辐射损伤对器件特性的影响
3.4.1电离辐射对器件特性的影响
3.4.2位移损伤对器件特性的影响
3.5	 电磁脉冲辐射效应
3.6	常用辐射缺陷分析方法概述
3.6.1红外光谱（IR）
3.6.2顺磁共振方法（EPR） 
3.6.3.深能级瞬态谱（DLTS）
3.6.4光致发光（PL）

第四章 半导体材料的辐射效应
掌握主要半导体材料的辐射效应，包括Si、Ge、SiGe、GaAs及SiC的辐射效应。重点掌握这些材料的重要辐射效应及一些实验结果。了解它们的辐射效应对相应半导体器件可能造成的损伤。
4.1 引言
4.2 Si的辐射效应
4.2.1 Si的辐射缺陷
4.2.2衬底及器件的加固 
4.3 Ge的辐射效应
4.3.1 Ge的潜在应用
4.3.2 Ge的低温辐照
4.3.3辐射损伤对Ge材料及器件的影响
4.4 SiGe的辐射效应
4.4.1 SiG材料的性质及应用 
4.4.2 SiG层的辐射损伤
4.4.3 SiGe应变层的辐射损伤
4.4.4 SiGe加工工艺引入的辐射损伤
4.5  GaAs的辐射效应
4.5.1 GaA材料的特点 
4.5.2 基本符号及定义
4.5.3 GaAs中的点缺陷
4.5.4 GaAs中的基本辐射缺陷
4.5.5 GaAs中中子及离子引入的辐射缺陷
4.5.6辐射对GaAs器件的影响
4.6 SiC的辐射效应
4.6.1 SiC的性质及优点
4.6.2 SiC中的本征缺陷及辐射缺陷
4.6.3 SiC器件中的宏观损伤  

第五章 Si半导体器件的辐射效应
掌握Si半导体器件的辐射效应，包括Si双极器件的辐射效应以及Si场效应器件的辐射效应。重点掌握Si双极器件的位移损伤以及SiMOS器件的总剂量电离辐射效应和单粒子效应。了解器件辐射对相应电路造成的可能破坏。
5.1 引言
5.2 Si双极器件的辐射效应
5.2.1 器件结构及定义
5.2.2 辐射损伤机理
5.2.3 纵向(n-p-n)BJT的退化
5.2.4 横向晶体管的退化
5.2.5 双极器件的位移损伤
5.2.6 SiGe HBT的退化
5.3 Si场效应器件的辐射效应
5.3.1 Si结型场效应晶体管（JEFET）
5.3.2 MOSFET的辐射效应
5.3.3 功率MOSFET的辐射效应

第六章 III-V化合物器件的辐射效应
掌握III-V化合物器件的辐射效应，主要包括GaAsMESFET的辐射效应及GaAsHEMT的辐射效应。重点掌握这些器件的总剂量辐电离辐射效应，以及了解它们辐射加固能力强的原因。
6．1 引言
6.2	 GaAsMESFET的辐射效应
6.2.1 MESFET的结构及工作
6.2.2 GaAs MESFET中的辐射损伤及加固
6.3	 GaAsHEMT的辐射效应
6.3.1 HEMT的结构及工作 
   6.3.2 GaAs HEMT的辐射效应
6.4 GaAsHBT的辐射效
  6.4.1 GaAsHBT的结构 
   6.4.2 GaAsHEMT的辐射效应

第七章 光电子器件的辐射效应
掌握光电子器件的辐射效应，主要包括发光二极管及激光二极管、光探测器以及光耦合器的辐射效应。重点掌握光电子器件结构以及其辐射效应的特点。了解影响光电子器件辐射效应的重要因素以及加固策略。
7.1引言
7.2 光电器件的结构及工作
7.2.1 发光二极管（LED 及激光二极管（LD）
7.2.2 光探测器
7.2.3光耦合器
7.3 基本的辐射效应及材料问题
7.4	光电器件的辐射效应
7.4.1发光二极管（LED 及激光二极管（LD）
7.4.2光探测器
7.4.3光耦合器

第八章 Si集成电路的辐射效应及加固技术
掌握Si集成电路的辐射效应及加固技术，包括Si双极集成电路、SiCMOS集成电路的辐射效应。重点掌握Si双极集成电路的位移损伤效应，SiCMOS集成电路的总剂量及单粒子辐射效应。了解不同电路相应有不同的重要辐射效应及加固策略。
8.1 引言
8.2 Si双极集成电路的辐射效应及加固技术
8.3  SiCMOS集成电路的辐射效应及加固技术
8.3.1	体硅CMOS
8.3.2	SOI CMOS

第九章 纳米级CMOS集成电路的辐射效应及加固技术
掌握纳米级CMOS集成电路的辐射效应及加固技术，重点掌握CMOS集成电路缩比过程中辐射效应的变化，以及一些可能的新器件的辐射效应。概略了解纳米级CMOS集成电路的辐射效应及加固技术的新动态。
9.1 引言
9.2 纳米级CMOS集成电路的发展概况
9.3	 CMOS集成电路缩比过程中的重要改进 
9.4  纳米级CMOS集成电路的辐射效应研究概况 

第十章 辐射效应模拟实验及测试技术
掌握辐射效应模拟实验及测试技术，包括电离总剂量、瞬态剂量率辐射、单粒子辐射、以及位移（中子）辐射的模拟实验及测试技术。重点掌握这些辐射效应模拟实验的原理、装置及方法。了解辐射效应模拟实验及测试技术的重要性及带来的效益。
10.1 引言
10.2 电离总剂量辐射的模拟实验及测试技术
10.3 瞬态剂量率辐射的模拟实验及测试技术
10.4 单粒子辐射模拟实验及测试技术

1.	半导体材料和器件的辐射效应
C.Claeys, E.Simoen 著，刘忠立 译
2.	半导体器件和集成电路的辐射效应
陈盘训  著