入射到微电子器件，产生电离作用，将使微电子电路改变其逻辑状态，以致发生错误甚至失效，称为单粒子事件。它主要包括单粒子翻转、单粒子锁定和单粒子失效。单粒子翻转是指宇宙射线或辐射带中的高能带电粒子轰击微电子器件，在其内部极短路径上产生大量的电子一空穴对，在器件电场作用下迅速集结，形成密集电荷，造成电子器件工作状态的瞬时翻转，即所谓的单粒子翻转事件。它一般不使器件永久失效，而是产生软故障。随着器件集成度越来越高，导致单粒子翻转事件所需的临界电荷越来越小，而单粒子翻转事件发生的概率也越来越高。单粒子锁定事件是指在CMOS电路(固有P-N-P.N结构以及内部寄生晶体管)中，当高能带电粒子尤其是重离子穿越芯片时，会在P阱衬底结中沉积大量电荷。这种瞬时电荷流动所形成的电流在电阻上产生压降，会使寄生晶体管的基一射极正偏而导通，结果造成锁定事件。如果锁定时通过器件的电流过大，即可将器件烧毁，即单粒子失效事件。当出现锁定现象时，器件不会自动退出状态，除非采取断电措施，然后重新启动，方可恢复。

低能质子（10MeV已下）很容易防护，而高能质子则有很强的穿透性，例如10MeV质子需要0.06厘米铝来实现完全防护，100MeV则需要3.7厘米厚铝，1000MeV则需要150厘米厚的铝。2100433B