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摘要：随着金属氧化物半导体 (MOS) 制造技术的不断发展，晶体管自然而然地变得更耐辐射，这是通过稳步减小栅极氧化物厚度来增加栅极氧化物和沟道之间的隧穿概率。不幸的是，尽管已开发的晶体管具有这种抗辐射性能，但核电站 (NPP) 领域仍然需要更高的抗辐射水平。特别是在严重事故条件下，读出电路可能需要大约 1 Mrad 的总电离剂量 (TID)，而反应堆堆芯周围则需要 100 Mrad。在核电站等恶劣辐射环境中，微型袖珍裂变探测器 (MPFD) 等传感器将是一种很有前途的技术，可用于检测反应堆堆芯中的中子。对于这些传感器，读出电路应从根本上靠近传感设备放置，以最大限度地减少信号干扰和白噪声。因此，高辐射环境下的电路必须具有抗辐射能力。本文介绍了采用 SiGe 130 nm 和 Si 180 nm 制造工艺、不同通道宽度和互补金属氧化物半导体 (CMOS) 和双极 CMOS (BiCMOS) 晶体管类型的抗辐射电荷敏感放大器 (CSA) 的各种集成电路设计。这些电路在高水平活度：490 kCi 的钴-60 γ 射线环境下进行了测试。实验结果表明，随着辐照剂量的增加，幅度下降 2.85%–34.3%，下降时间增加 201–1730 ns，信噪比 (SNR) 降低 0.07–11.6 dB。这些结果可为抗辐射运算放大器在晶体管尺寸和结构方面的设计提供指导。
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