相變存儲單元抗輻照性能數值仿真.pdf

1、相變存儲器具有存儲密度高、功耗低、壽命長等特點，在航空航天方面中有著非常廣泛的應用，被認為是最具有前途的下一代存儲器之一。相變存儲器利用存儲介質相態(tài)變化來實現數據的存儲。這種利用材料結構變化而非電荷變化的存儲方式使其具有固有的抗輻照特性。但其抗輻照機理及量化方式尚不明確，因此，仿真相變存儲器的抗質子輻照性能有著重大的意義。
　　采用蒙特卡羅方法跟蹤質子在存儲單元的行進過程，記錄質子每次碰撞的位置和能量損失。使用有限元法解電傳導方程

2、和熱傳導方程，利用經典的成核-生長理論模擬存儲單元的相變過程。依據上述方法，在MATLAB環(huán)境中構建了存儲單元抗質子輻照仿真系統(tǒng)。
　　仿真結果表明，質子在存儲單元的行進軌跡隨著初始能量的變化而變化。由于低能時其強烈的彈性碰撞，相對于高能質子，低能質子在存儲單元內的軌跡更加曲折；在課題仿真條件下，存儲單元對質子的阻止本領隨著初始能量的增加呈先增加后減小的趨勢，最大阻止本領出現在初始能量2 MeV處；存儲單元的材料對質子存在一定的阻

3、止作用，能量85 KeV的質子才能達到存儲單元的相變層，而能量500 KeV左右的質子才能穿透存儲單元；單個質子對靜態(tài)相變存儲單元的數據存儲沒有影響；單個質子對動態(tài)相變存儲單元存在一定影響，且在操作脈沖作用期間，質子入射的時間越靠前，質子對存儲單元的影響越大，但質子的影響不足3.7％，單個質子加速了存儲單元的操作；在質子總劑量效應下，質子劑量小于12 Mrad(SiO2)時，存儲單元的數據信息沒有變化，劑量小于18 Mrad(SiO2)