Радиационно стойкая интегральная схема — интегральная схема, к которой предъявлены повышенные требования устойчивости к сбоям, вызванным воздействием радиации. Основная область применения подобных схем — это космические аппараты, военная техника и медицинская электроника.
Высокоэнергетические частицы при торможении в материале корпуса электронного устройства порождают гамма-излучение, рентгеновское излучение и тяжёлые ионы. Эти частицы ионизируют структуры КМОП-транзисторов, в частности затвор и подзатворный оксид. В результате изменяются параметры транзисторов такие как: токи утечки, время нарастания и спада фронтов. Степень разрушения интегральной схемы увеличивается как по мере роста общей полученной дозы излучения, так и по мере роста интенсивности внешнего облучения.
Большая мгновенная доза радиации может вызвать импульс напряжения на шинах питания, что приводит: к случайным сбоям переключения (англ. Single Event Transient, SET), к защёлкиванию транзисторов (англ. latch-up), а также к повреждению проводников питания.
Нарастание тока утечки увеличивает рассеиваемую в выключенном состоянии транзистора мощность, что может приводить к перегреву и термическому разрушению транзистора.
Наиболее частые проблемы вызываются так называемыми случайными воздействиями (англ. Single Event Effects, SEE), которые происходят, когда интегральная схема облучается тяжёлыми частицами (космические лучи, протоны, электроны, альфа-частицы, термические нейтроны и т. д.). Проходя сквозь объём полупроводника, они оставляют за собой трек (шлейф) из свободных носителей заряда. Это приводит к генерации электронно-дырочных пар в подзатворном окисле обычных КМОП-схем.
Наиболее часто случайное воздействие приводит к одиночным сбоям (англ. Single-event Upset, SEU). Обычно такие события происходят в ячейках памяти или в статических триггерах при попадании в них ионов. Возникший при этом импульс тока переводит ячейку или триггер в противоположное состояние (это равнозначно программной команде «не», то есть побитовой инверсии). Обнаружив такое событие, его последствия легко устранить перезаписью неправильного состояния. Чем меньше размеры транзистора, тем меньше величина заряда, необходимого для переключения состояния схемы и тем больше вероятность возникновения одиночного сбоя. В результате существует фактор-ограничитель минимального размера транзисторов пригодных для работы в условиях радиации.