用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土?高z?石墨烯?復合涂層及其制備方法
技術領域
1.本發明屬于輻射防護技術領域，具體涉及到用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土?高z?石墨烯?復合涂層及其制備方法。
背景技術：
2.總劑量效應是指輻射在氧化層中感應的陷阱電荷導致的器件性能退化。對于宇航級器件，尤其是宇航級芯片，輻射不僅在柵氧中產生陷阱電荷和界面態電荷，同時也會在場隔離氧化層和隱埋氧化層等其他介質中產生。這些輻射誘生的電荷會造成器件關態漏電和邊緣漏電增加，導致集成電路靜態功耗增加甚至功能失效。因此只有解決了芯片的抗總劑量加固的問題，才能為芯片技術的宇航級應用排除障礙，更好地將其應用在抗輻射加固的微電子產品中。
技術實現要素：
3.多數稀土元素屬于重金屬元素，對γ射線的屏蔽效果比硼等低z元素明顯，此外，稀土元素原子結構特殊，具有彌補鉛的＂弱吸收區＂的優勢，而且其對熱中子的n、γ反應截面的面積高出硼幾十倍，與慢中子和中能中子的反應截面同樣比硼高數倍。眾多優勢使稀土防輻射材料設計和制備成為防輻射材料的研究重點。石墨烯是一種新的二維碳材料，與傳統碳材料相比，具有更加優異的物理、化學和機械性能。此外石墨烯優異的導電性能，能夠起到一定的抗電子輻照，且對中子有較高的散射截面和低的吸收截面，是優異的中子減速劑。其中石墨烯納米卷是由單層或多層二維平面石墨烯卷曲而成，具有開放式結構。除具有高機械強度、高導熱性和高導電性之外，其電子傳輸發生在整個體系中，因為有著非同尋常的電學和光學性能。
4.針對以上現有研究成果，本發明提出用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土?高z?石墨烯?復合涂層及其制備方法，通過球磨工藝將稀土金屬氧化物與高z進行復合，形成核殼結構，再將復合顆粒定向排布于石墨烯納米卷的表面，再與樹脂基體復合，制備成涂層。當復合材料在樹脂基體中分散開后，會在微觀結構上形成多層交替的結構，這對于制備多層交替材料的工藝進行了簡化，同時使材料具備更好的電子、中子和γ射線的屏蔽能力。
5.本發明為了解決現有空間抗總劑量效應防護材料性能單一的技術問題，用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土?高z?石墨烯?復合涂層及其制備方法。
6.本發明的技術方案：
7.用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土?高z?石墨烯?復合涂層是由功能填料和樹脂基體組成的。所述的功能填料是由表面定向排布有稀土金屬氧化
聲明：
“用于宇航級芯片總劑量效應防護的稀土-高Z-石墨烯-復合涂層及其制備方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：哈爾濱工業大學
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2025年07月23日 ~ 26日 
