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

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(shù)領(lǐng)域 1.本發(fā)明屬于輻射防護技術(shù)領(lǐng)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(shù)： 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(chǎn)生陷阱電荷和界面態(tài)電荷，同時(shí)也會(huì )在場(chǎng)隔離氧化層和隱埋氧化層等其他介質(zhì)中產(chǎn)生。這些輻射誘生的電荷會(huì )造成器件關(guān)態(tài)漏電和邊緣漏電增加，導致集成電路靜態(tài)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(wèn)題，才能為芯片技術(shù)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(chǎn)品中。 技術(shù)實(shí)現要素： 3.多數稀土元素屬于重金屬元素，對γ射線(xiàn)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(yōu)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(yōu)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(diǎn)。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(yōu)異的物理、化學(xué)和機械性能。此外石墨烯優(yōu)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(yōu)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(kāi)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(fā)生在整個(gè)體系中，因為有著(zhù)非同尋常的電學(xué)和光學(xué)性能。 4.針對以上現有研究成果，本發(fā)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(guò)球磨工藝將稀土金屬氧化物與高z進(jìn)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(shù)脂基體復合，制備成涂層。當復合材料在樹(shù)脂基體中分散開(kāi)后，會(huì )在微觀(guān)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(jìn)行了簡(jiǎn)化，同時(shí)使材料具備更好的電子、中子和γ射線(xiàn)的屏蔽能力。 5.本發(fā)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(shù)問(wèn)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(fā)明的技術(shù)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(shù)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