反冲核LET值分布研究

如前所述，利用Ziegler等人开发的SRIM计算程序可以计算出高能质子产生的反冲核的能量分布情况，也可以得出反冲核在半导体硅材料中的射程与线性能量传输LET值的分布情况。图2-28和图2-29是在质子能量为500 MeV（其产生反冲核的典型能量范围为0.5～50 MeV）情况下，采用SRIM计算程序得出的硅材料中高能质子产生的反冲核能量与LET值分布结果。图2-28为硅材料中高能质子产生的反冲核能量与其LET值的关系曲线，图2-29为硅材料中高能质子产生的反冲核射程与LET值的关系曲线。如前所述，这些反冲核包括Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P十三种元素的核碎片。从图2-29中可以看出，这些反冲核在半导体硅材料中的射程以Li、Be的为最大，以Si、P的为最小，而反冲核的最大LET值以Li、Be的为最小，以Si、P的为最大，从图中也可以看出，反冲核的最大LET值是由磷元素反冲核所决定的，其数值约为16.0 MeV·cm2/mg，由上节叙述可知，由于高能质子在半导体硅材料中产生磷元素反冲核的概率很小（比产生硅反冲核的概率小几百分之一），所以一般在工程设计应用中，认为高能质子在半导体硅材料中产生的LET值不大于15.0 MeV·cm2/mg。

图2-30所示为200 MeV质子LET谱与重离子LET谱的比较，图2-31所示为不同能量质子LET谱的比较，图2-32所示为同一归一化注量下不同能量质子在不同敏感体积大小中的LET谱的比较，图2-33所示为不同归一化注量下不同能量质子在不同敏感体积大小中的LET谱的比较。

图2-28　硅材料中高能质子产生的反冲核能量与LET值分布

图2-29　硅材料中高能质子产生的反冲核射程与LET值的关系

图2-30　200 MeV质子LET谱与重离子LET谱的比较（LEO与GEO轨道）

图2-31　不同能量质子LET谱的比较

图2-32　同一归一化注量下不同能量质子在不同敏感体积大小中的LET谱的比较(www.xing528.com)

图2-33　不同归一化注量下不同能量质子在不同敏感体积大小中的LET谱的比较