[3K07-10] Radiation Redistant Technology

[3K07] Development of radiation resistant technology

(1)Development of 4H-SiC CMOS operational amplifier with gamma radiation resistance over 2 MGy

*Masahiro Masunaga¹, Ryo Kuwana¹, Isao Hara¹, Tamotsu Asano² (1. Hitachi, 2. HGNE)

Keywords:Nuclear instrumentation, radiation resistance, silicon carbide, complementary MOS, operational amplifier, gamma ray, total dose effect

原子力発電プラントで使用される計測器の更なる高信頼化のため、炭化ケイ素(SiC)の相補型MOS(CMOS)を用いて放射線耐性2 MGyを上回るオペアンプを開発した。開発したCMOSは2つの特徴を備える。1つは8 nmと薄いゲート絶縁膜で、蓄積効果によるしきい値電圧変動を低減した。もう1つはSiC界面の窒化処理で、γ線によるMOS界面の移動度劣化を抑制した。本CMOSで構成されたオペアンプは、2 MGyを超えてもオフセット電圧が3 mV以下で安定して動作した。