（完整版）第04章核辐射失效及抗核加固
第四章核辐射失效及抗核加固
1*核辐射环境
由于核武器技术/空间技术和核动⼒的发展，⼤量的电⼦设备和系统必然要处于在核武器爆炸和其它核环境下⼯作。核辐射环境对于电⼦系统来说是⽬前存在的最恶劣环境。核武器爆炸时，除了产⽣⼤⽕球和蘑菇云外，还会产⽣具有巨⼤破坏作⽤的冲击波/光热辐射/放射性沉降物/核辐射和核电磁脉冲等。其中，核辐射和核电磁脉冲对电⼦和电⼒系统/电⼦元器件的破坏作⽤最为严重。
电⼦元器件所受的辐射损伤可以分为永久损伤/半永久损伤和瞬时损伤等⼏种情况。永久损伤就是在辐射源去除后，元器件仍丧失⼯作性能不能恢复性能效应；半永久损伤是辐射源去除后，在不太长的时间内元器件可逐渐地⾃⾏恢复性能；瞬时损伤效应是指在辐射源消失后，元器件的⼯作性能能⽴即得到恢复。
⼈造地球卫星和宇宙飞船在空间飞⾏时，将受到空间各种⾼能粒⼦的轰击。空间辐射的主要来源是天然辐射带和⾼空核爆炸造成的⼈⼯辐射带。天然辐射带⼜称为范艾伦辐射带，它是由于地球附近存在着⼤量的带电粒⼦，在地磁场作⽤下它们始终在地磁场的“捕获区”内运动⽽构成。天然辐射带象⼀条很宽很厚的带⼦围绕在地球周围，其主要成分是质⼦和电⼦。它⼜分内辐射和外辐射两部分。内带位于160----800Km的
⾼度间，由能量⼩于500MeV的质⼦和和能量⼩于1MeV的低能电⼦组成。外带位于800----3200Km的⾼度间，主要是由能量为0.4KeV到1.6KeV的电⼦组成。范艾伦带的电⼦和质⼦构成了空间飞⾏器的主要威胁，飞⾏器外表⾯的太阳能电池和内部的晶体管/集成电路等将受到损伤。中/低轨道的卫星主要是受内辐射带中质⼦和电⼦的影响；⾼轨道卫星则主要是受到外辐射带中的电⼦和太阳质⼦事件粒⼦的影响。
⾼空核爆炸产⽣的⼤量的⾼能粒⼦，在地磁场的作⽤下沿磁⼒线来回运动，并逐渐扩散⽽形成⼀个围绕地球的辐射带，它称之为⼈⼯辐射带。⼈⼯辐射带由⾼能电⼦组成，它的强度⽐天然辐射带强得多，对卫星和飞船的电⼦设备/仪器仪表和电⼦元器件等都有较⼤的破坏作⽤。
核反应堆和同位素电池等也会在其周围产⽣⼀定程度的核辐射。我们把这种环境称为核动⼒环境。核反应堆周围的核辐射主要是中⼦和γ射线；其中中⼦引起的损伤⽐较严重。
2*核辐照效应极其机理
核武器爆炸时产⽣的中⼦和γ射线和核电磁脉冲，以及空间辐射中的电⼦/质⼦和⾼能粒⼦，虽然都能造成电⼦器件和电⼦系统的损伤，但它们对不同器件的损伤机理却不相同。
中⼦在半导体内产⽣位移效应，引起半导体器件的永久损伤；γ射线在半导体器件的表⾯钝化层内产⽣
电离效应，引起半永久损伤；瞬时γ辐射在反偏的半导体PN结中产⽣瞬时光电流；核爆炸时产⽣的核电磁脉冲会在电⼦系统内部和外部产⽣很强的感应电流，它们将引起电⼦系统的瞬时⼲扰和永久损伤。空间辐射中的⾼能电⼦能引起电离效应；质⼦能引起位移效应。⾼能质⼦/⾼能中⼦还能引起单粒⼦效应。
⼀．位移效应
中⼦不带电，它具有很强的穿透能⼒，可以⾜够地靠近被照射材料原⼦的原⼦核。当中⼦与原⼦核发⽣弹性碰撞时，晶格原⼦在碰撞中获得能量后离开了它原来的点阵位置，成为晶格中的间隙原⼦，并在原来的位置上留下⼀个空位，因⽽形成了⼀个空位---间隙原⼦对。通常将它们称为弗兰克尔（Frenkel）缺陷。这种现象称为位移效应。硅晶格原⼦的位移阈值约为15eV。中⼦弹性碰撞产⽣的⾼能晶格原⼦⼜能使更多的晶格原⼦位移，从⽽在晶体内形成了局部损伤区---缺陷。由于位移效应破坏了半导体晶格的
势能，因⽽在禁带中形成了新的电⼦能级；它可以起复合中⼼和杂质补偿中⼼以及载流⼦散射中⼼的作⽤，所以引起载流⼦浓度/电导率和少数载流⼦寿命及迁移率等⼤⼤下降，直接影响半导体特性。位移效应对半导体材料性能的影响有以下三⽅⾯：1．减少半导体多数载流⼦的密度。由于孔⽳---间隙原⼦对在禁带中形成的新电⼦能级，可以充当多数载流⼦的复空中⼼，从⽽引起了半导体中多数载流⼦的减少，这种现象称为多⼦去除效应。把每平⽅厘⽶中的⼀个中⼦消除的⾃由多数载流⼦数⽬定义为载流⼦去除率，⽤以衡量中⼦对多数载流⼦的影响程度。因为载流⼦的去除率与半导体的费⽶能级有关，⽽费
⽶能级主要取决于杂质浓度，因此，去除率直接与掺杂浓度有关。载流⼦去除效应将引起N型和P型硅趋向于本征硅（即电阻率增⼤）。这种效应是以多数载流⼦为导电机理的半导体器件特性衰退的主要原因。位移效应和多⼦去除效应对双极器件的危害最⼤，它增⼤了发射结空间电荷区的产⽣----复合电流，缩短了基区少⼦寿命，从⽽引起电流放⼤系数下降，饱和压降增⼤以及微波管的截⽌频率下降等。
2．载流⼦迁移率的衰减。中⼦辐照引起多数载流⼦密度和迁移率降低。
3．影响少数载流⼦寿命。少数载流⼦寿命是中⼦辐照引起半导体材料特性变化的最灵敏参数，它是以少数载流⼦为导电机理的半导体器件对中⼦辐照特别灵敏的主要原因。处于低注⼊下⼯作的双极型晶体管，经过1010个/cm2中⼦注量辐照器件特性开始衰减，⽽在1013个/cm2中⼦时则严重衰减。
⼆．电离效应
当辐射粒⼦穿透物质并与原⼦轨道上的电⼦相互作⽤时，辐射粒⼦就会把能量传递给电⼦。如果电⼦获得的能量⼤于它的结合能时，电⼦将离开原来的轨道成为⾃由电⼦，原⼦则变成带正电荷的离⼦⽽成为空⽳，产⽣电⼦---空⽳对，这⼀过程称为电离过程。
1．γ射线和X射线特别容易引起电离效应。电离效应在半导体内部产⽣的电⼦---空⽳对可以很快地复合，因⽽对半导体器件的影响并不⼤。但是，在器件表⾯钝化层中特别是MOS器件的栅氧化物中，因电
离效应形成的正空间电荷则构成了电离陷阱，并使SiO2---Si界⾯密度增加；电离效应在PN结上能产⽣PN结瞬时光电流；γ射线还可以使管壳中的⽓体电离，在芯⽚表⾯积累可动电荷，引起表⾯复合电流和沟道电流。
2．电离效应对MOS器件的危害最⼤，它会导致阈值电压漂移；对MOS电容器的C—V曲线，则引起曲线向负栅⽅向漂移并发⽣严重畸变。
三．瞬时辐射效应
1．瞬时γ脉冲辐射在反偏PN结中将产⽣瞬时光电流。因为瞬时辐照在PN结空间电荷区内产⽣了⼤量的电⼦---空⽳对，它们在PN结内电场的作⽤下，产⽣了漂移运动。即电⼦被拉向N区，空⽳被拉向P区，从⽽形成了空间电荷区的光电流。这种光电流的⽅向是从N区向P区，其⼤⼩与空间电荷区的宽度有关。⽽空间电荷区⼜与反偏电压有关，所以空间电荷区光电流随反偏压的⼤⼩⽽变化。
瞬时辐照在空间电荷区附近的少数载流⼦扩散区内产⽣的⼤量电⼦---空⽳对，它们可以分别扩散到空间电荷区边界，由漂移运动通过空间电荷区，从⽽形成所谓扩散区光电流。扩散区光电流与空间电荷区光电流的⽅向相同，它的⼤⼩与少数载流⼦的扩散长度有关，⽽扩散长度与少数载流⼦寿命有关，所以扩散区光电流随少数载流⼦寿命变化⽽变化。
瞬时γ脉冲的宽度越⼤，产⽣的过量载流⼦越多，光电流也越⼤。因此，瞬时光电流的⼤⼩，直接与γ脉冲的剂量率/脉冲宽
度/PN结⾯积，少数载流⼦寿命和反偏压⼤⼩等因素有关。
2．瞬时辐照下，晶体管除了BC结产⽣的初始光电流外，还产⽣⼆次光电流。在⾼剂量率下，峰值光电流出现的突变现象，正是由⼆次光电流引起的。⼆次光电流的出现
是由于BC结光电流流进基区⽽提⾼于基区电位，它相当于在EB结上加上了⼀个正向偏压，引起发射结注⼊电流增⼤，因⽽使初始光电流得到了放⼤。放⼤后⼜出现的光电流被称为⼆次光电流。由于⼆次光电流⼤于初始光电流，从⽽使光电流偏离与剂量率的线性关系，出现突变。
3．瞬时辐照引起半导体器件发⽣栓锁是另⼀种瞬时辐照效应。这种效应仅发⽣在有PNPN四层结构的器件中，这种四层结构等效于互补的PNP和NPN晶体管，它们相当于可控硅结构。体硅CMOS电路中因为存在着许多固有的四层结构，所以特别容易引起栓锁效应。在PN结隔离的单块集成电路中也同样存在着许多寄⽣PNPN四层结构。这种四层结构产⽣栓锁的条件是：（1）互补晶体管的电流增益乘积⼤于1或等于1，即βpnp*βnpn≥1。
（2）两只互补晶体管的发射结同时保持正向偏置（与辐照有关）。
（3）电源能提供NPNP可控硅结构的维持电流。
瞬时辐照在集成电路中产⽣的瞬时光电流，有可能触发寄⽣的四层可控硅结构发⽣栓锁。例如，⼀般未加固的CMOS电路，在106Gy（硅）/S量级剂量率的瞬时辐照下就会发⽣栓锁。
四．单粒⼦效应
单粒⼦效应⼜叫单粒⼦扰动，是最近⼏年发现的重要核辐射效应。这种效应是单个粒⼦作⽤的结果，故称之为单粒⼦效应。单粒⼦效应使半导体器件产⽣的错误，称之为软错误（可以恢复）。它是⼀种随机的⾮循环的单个错误。随着集成电路集成度的提⾼，元器件的尺⼨进⼀步减⼩，⼈们发现陶瓷管壳中存在微量放射性同位素产⽣的α粒⼦也能引起存储器瞬时损伤（如64K 动态随机存储器）。
1．α粒⼦能引起单粒⼦效应。α粒⼦是氦核粒⼦（Z=2），α粒⼦穿透硅⽚的深度与它的能量有关。⼀般从陶瓷管壳中产⽣的α粒⼦，能量为5MeV，穿透深度为25um，产⽣电⼦---空⽳对的数⽬为106量级。α粒⼦在灵敏区内产⽣的⼤量电⼦----空⽳对，由扩散和漂移运动分别被P区和N区收集，这种由电荷引起的电流能使半导体器件产⽣软错误。α粒⼦能量不同引起的软错误率也不同，能量在4MeV左右的α粒⼦引起的软错误率最⼤。α粒⼦的注⼊⾓度不同，引起的软错误率也不同；其中60*注⼊⾓引起的软错误最多，因为这样的注⼊⾓度在灵敏区内穿透的路径最长。
对于动态随机存储器，当α粒⼦穿透存储电容器时容易激发软错误，从⽽使“1”态反转成“0”态。因为α粒⼦穿透电容时产⽣电⼦—空⽳对，在电荷聚集效应的作⽤下，电⼦被拉向电容的电⼦阱，⽽空⽳被拉向P型衬底。当存储器为“1”态时，由于电⼦阱中缺乏电⼦，⼤量电⼦被补充进去，从⽽使“1”态反转成“0”态。⽽存储器为“0”态时，因为电⼦阱内已充满电⼦，所以不能反转。试验表明，α粒⼦对动态随机存储器的损伤不仅发⽣在存储电容上，⽽且主要发⽣在N+位线上。因为N+区可以收集电⼦—空⽳对中的电⼦，收集电⼦后改变了位线的电位从⽽使存储单元读出和写⼊错误的数据。试验还表明，读出放⼤器也可以产⽣两
种⼏率的软错误。读出放⼤器实际上是⼀个触发器，在α粒⼦的作⽤下可以从⼀种状态转换到另⼀种状态，并且两种状态相互转换的⼏率同时存在。
2．核爆炸产⽣的聚变中⼦和其它⾼能中⼦也能引起单粒⼦效应。⾼能中⼦通过硅原⼦的核反应淀积能量。⼀个14MeV的中⼦与硅原⼦作⽤，产⽣下列四种主要核反应：28
Si（n，n）2814Si 弹性散射，2814Si（n，p）2813Al
14
28
Si（n，n/）2814Si ⾮弹性散射，2814Si（n，2）2814Mg
14
六种反应产物中，α粒⼦具有最⼤能量，⼜加上其阻塞能⼒⽐质⼦⼤，能在⼩体积内产⽣⼤量的电⼦---空⽳对，因⽽对单粒⼦效应的贡献最⼤。
3．重核粒⼦，特别是宇宙射线中的核粒⼦，⼏乎对所有的⼤规模集成电路都能产⽣单粒⼦效应。重粒⼦穿⼊硅⽚，由于库仑⼒相互作⽤的结果，把能量传给电⼦。带有不同能量的⼆次电⼦，向不同⽅向发射，约经过⼏微⽶的距离并产⽣⼤量电⼦----空⽳对，形成⼀个圆柱型电离区。如果这个电离区，位于半导体器件的灵敏区，就会引起单粒⼦效应。
3*核辐射对半导体器件的影响
提⾼电⼦系统的抗核辐射能⼒，除了在屏蔽和系统设计上采取相应的措施外，关键是提⾼电⼦元器件的抗辐射能⼒。⼤量试验表明，半导体器件和集成电路最容易受到核辐射的损伤。
半导体器件不同，其辐射退化机理也不同。对于双极器件，辐射的瞬时损伤是PN 结光电流，永久损伤则是电流增益下降/饱和压降增加和漏电流增加。在结型器件中，可控整流器/单结晶体管和太阳能电池等最容易受到损伤。所以，在辐射环境中应尽可能避免使⽤可控硅和单结晶体管，其次是功率管和低频
管，⽽⾼频管稍好⼀些。MOS场效应管器件的电离辐射损伤⽐较严重，γ射线引起⼆氧化硅的电离陷阱及Si---SiO2界⾯态增加，使阈值电压VT改变，⽽且减⼩沟道迁移率，从⽽降低跨导和增加噪声。这其中最敏感的参数是VT。
⼀．双极晶体管的辐照特性
1．双极晶体管的电流增益受中⼦辐照的影响特别严重，中⼦辐照使其下降，下降幅度与下列因素有关：
（1）与注⼊电流的⼤⼩有关。当注⼊电流较⼤时，中⼦辐照对少数载流⼦寿命的影响较⼩，从⽽使电流增益下降也较⼩。
（2）与基区宽度和杂质分布有关。基区愈窄，基区内的复合电流就愈⼩，电流增益的下降也愈⼩。
（3）与⼯作频率有关。频率愈⾼，抗中⼦辐射能⼒愈好。
2．对于功率晶体管，饱和压降增加量是中⼦辐射引起的⼀个重要参数。其原因来⾃两⽅⾯，⼀⽅⾯是中⼦的多数载流⼦去除效应引起芯⽚中硅材料电阻率增⼤；另⼀⽅⾯是中⼦的位移效应引起电流增益降低导致饱和深度减⼩的结果。
3．中⼦辐射引起开关晶体管开关上升时间增加，存储时间和下降时间减⼩。
4．电离辐射对双极晶体管造成的损伤，主要发⽣在器件表⾯的钝化层内，在钝化层内产⽣电离辐照陷阱，并在SiO2---Si界⾯产⽣新的界⾯态。对NPN管新⽣界⾯态增加了基区的表⾯复合率，辐照陷阱引起基区表⾯耗尽，从⽽增加了耗尽层体内的复合率，它们导致电流增益显著下降。对PNP管，辐照陷阱可以使轻掺杂的收集区产⽣耗尽层或反型层。反型层会⼀直延伸到硅⽚边缘，由于边缘有划⽚留下的严重机械损伤，损伤缺陷形成载流⼦激发中⼼，产⽣⼤量载流⼦，从⽽使漏电流Iceo⼤⼤增加，电流增益明显下降。
⼆．MOS晶体管的辐照特性
1．由于MOS管是多数载流⼦器件，因此具有很好的抗中⼦辐照能⼒。但它抗γ电离辐照的能⼒却较差，因为MOS管与双极管不同，芯⽚表⾯的栅氧化物是MOS管本⾝的重要组成部分。γ射线的电离效应在栅氧化物内产⽣的电离陷阱（正电荷）相当于在MOS管的栅介质上加上了正偏压，使MOS管的阈值电压向负偏⽅向漂移，所以MOS 管对电离辐射⼗分敏感。
2．MOS管受中⼦辐照也存在三种损伤机理：增加衬底材料的电阻率/减少沟道载流⼦迁移率/增加表⾯态密度。其中表⾯态密度增加是最主要的损伤因素。阈值电压漂移同样是MOS管受中⼦辐射损伤的最主要标志。阈值电压向负⽅向漂移，在栅压不变的条
件下出现漏极电流下降，从⽽引起跨导降低。
三．可控硅整流器的辐照特性
可控硅通常使⽤在⼤电流⾼电压的条件下。它的互补PNP和NPN管具有基区宽度较⼤/结⾯积⼤/硅材料电阻率较⾼/少数载流⼦寿命长等特点。因此，它对核辐射特别敏感，尤其在瞬时核辐射下容易产⽣栓锁。
中⼦辐照将引起可控硅特性严重恶化，出现阳极---阴极电压和饱和电阻增⼤，维持电流和控制栅电流上升等。
电离辐射的累积剂量也可引起可控硅整流器开关性能严重恶化，这是由于电离辐射使漏电流增⼤的结果。当漏电流增加到⼀定程度时，就会使可控硅导通；在加偏压的情况下更为敏感，10Gy（硅）照射下就会引起失效。
四．太阳能电池的辐照特性
硅太阳能电池多数是卫星的主要电源，因为太阳能电池通过光电效应能将⼊射的太阳光直接转换为电能，向⼈造卫星提供能源。但太阳能电池对核辐射环境特别敏感。由于它安放于卫星外表⾯，不断受到宇宙空间⾼能粒⼦（如电⼦和质⼦）的轰击，使其电性能受到严重影响。⾼能粒⼦轰到硅太阳能粒⼦上的主要效应是缩短少数载流⼦扩散长度，从⽽引起输出电流的明显下降。
硅太阳能电池是PN结光敏器件，瞬时辐射使硅材料电导率增⼤，因⽽串联电阻会出现瞬时降低的现象。
中⼦辐照会引起太阳能电池永久性损伤，随中⼦注量增加，它的输出电流会明显减⼩。
太阳能电池的电⼦辐照效应受硅⽚厚度和基区电阻率变化的影响较显著。硅⽚越薄，低注量电⼦辐照引起的损伤就越⼩。
五．双极逻辑电路的辐照特性
双极逻辑电路抗中⼦辐射能⼒强，但由于芯⽚内存在⼤量的有源器件和寄⽣⼆极管，因此抗瞬时辐射能⼒较差。电阻---晶体管逻辑（RTL）电路，由于有源器件较少，抗瞬时辐射能⼒⽐晶体管---晶体管逻辑（TTL）电路强。介质隔离器件，由于没有PN 结隔离⼆极管，因此抗瞬时辐射能⼒提⾼了⼀个数量级以上。肖特基钳位TTL（S/TTL）电路，由于硅⽚中没有掺⾦，避免了栓锁效应，因此有较好的抗瞬时辐照能⼒。各种逻辑电路的抗瞬时辐照能⼒如表4-1所⽰。
电离辐射对双级逻辑电路的损伤主要表现为内部晶体管的电流增益下降/漏电流增⼤，⽽其它效应如饱和压降增⼤等则变化不明显。⼀般电路可达到和超过1*10 6Gy（硅），但对于表⾯钝化层质量差的器件，在10 5Gy（硅）辐射下，漏电流就会严重增⼤。
双极逻辑电路的抗中⼦辐照能⼒较强，其主要原因是这种电路的设计余量很⼤，它允许晶体管的电流增益在很⼤范围内变化，⽽不影响电路的正常⼯作。
六．双极线性电路中由于采⽤了横向PNP管和超增益管，它们⼜在⼯作在⼩电流状态，因此，它对辐射损伤的灵敏度⽐双极逻辑电路要⾼得多。
中⼦辐照引起的线性电路内部晶体管电流增益下降，下降最严重的横向晶体管，在10 13个中⼦/cm2的中⼦注量下，电流增益⼏乎下降70%以上。其次是⾼增益晶体管，在同样中⼦注量下，电流增益下降约50%。中⼦辐照引起线性电路参数变化，主要表现在输⼊失调电压，输⼊失调电流和偏置电流增⼤。
电离辐照同样会引起线性电路内部晶体管电流增益严重下降。例如，⾼增益运算放⼤器内部的超增益NPN管在1*10
3Gy（硅）照射下，电流增益⼏乎下降了半个数量级。电参数的变化主要表现在输⼊失调电压/输⼊失调电流/偏置电流增加，直流开环增益/上升速率和增益----带宽乘积减少。
线性电路抗瞬时辐射能⼒较差，因为它除了有较多有源器件和寄⽣元件外，其晶体管⼜⼯作在放⼤区。在⾼计量率的瞬时辐照下，⼀般都可能产⽣⼆次光电流，使总光电流很⼤。它的抗瞬时辐照能⼒⽐双极逻辑电路低⼀个数量级，约在10
5Gy（硅）/S的量级。
线性电路的抗中⼦和抗电离辐射能⼒具有很⼤的分散性，其中约有30%的电路抗辐射能⼒较好。这是因为它的抗辐射性能在很⼤程度上取决于差动输⼊级晶体管的对称匹配程度；对称匹配很好时抗辐射性能就好。由于线性电路抗辐射能⼒分散性很⼤，因此抗辐射筛选的效果就⽐较好，可以通过抗辐射筛选挑选出抗辐射能⼒较好的电路。
七．集成注⼊逻辑（I2L）电路的辐照特性
集成注⼊逻辑电路的基本单元由⼀个横向PNP管和NPN管组成，PNP管向NPN 管的基区注⼊电流，输出电压低于⼀个⼆极管
的正向压降。I2L基本单元的正视图/剖⾯图和线路图如图4-1所⽰。I2L电路由于器件之间不需要隔离/逻辑摆幅⼩（0.6---
0.7V）没有电阻/NPN管bc结⾯积⼩等原因，使它具有较好的抗瞬时辐射能⼒，预计⽐双极逻辑电路⾼1—
2个量级。
P N+ P
N+ N+
CP CN I S
N+ N+ N+ S P P
图4-1 I2L基本单元结构和电路
中⼦辐射和电离辐射都会引起I2L电路内部晶体管电流增益下降（PNP管的α，NPN 管的β）下降。下降的原因如下：
1．横向PNP管的基区较宽，有较⼤⾯积，电离辐照后表⾯漏电流增⼤。⼜由于基区掺杂浓度低，中⼦辐照后表⾯复合电流增⼤。
2．纵向NPN管处于反向运⽤，EB结空间电荷区较厚，在γ射线照射后表⾯漏电流增⼤，中⼦辐照后空间电荷区复合电流增⼤。
3．NPN管发射区掺杂浓度远低于基区，发射效率低。但第⼆代注⼊逻辑电路，由于采⽤离⼦注⼊⼯艺可获得最佳掺杂截⾯，从⽽消除了减速场，获得了较⾼的发射效率，
提⾼了抗辐射能⼒。
它由( )构成⼋．CMOS电路在电离辐照后因N沟和P沟MOS管阈值电压发⽣漂移，引起输出低电平上升/抗⼲扰能⼒下降/灵敏度提⾼/速度下降和漏电流增⼤等。
由于CMOS电路存在固有的光电流补偿效应，因此瞬时辐照是产⽣的光电流较⼩。COMS电路由N—MOS管和PMOS管构成互补结构，辐照后在反相器输出端的N—MOS 管和P---MOS管的漏极⼆极管上所产⽣的光电流，由于⽅向相反⽽相互补偿；因此，不会在输出端引起瞬态信号（源极⼆极管/P阱⼆极管和输⼊⼆极管的光电流都不会流经输出端），光电流产⽣的补偿情况如图4-2所⽰。
但是瞬时辐照产⽣的光电流会引起CMOS电路发⽣栓锁。试验表明，在3*10 6Gy （硅）/S的辐射剂量下
就会发⽣栓锁现象。提⾼CMOS电路抗栓锁能⼒的关键是消除和消弱产⽣栓锁的条件，具体措施在抗核加固⼀节中叙述。

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