Burn-in对SRAM器件电离总剂量效应的影响

针对辐照前高温老练(Burn-in)影响SRAM器件的抗总剂量辐射能力问题,进行了实验研究。选取了3种不同工艺尺寸SRAM存储器,利用60 Co放射源对经过高温老炼和不经过高温老炼(No Burnin)的样品进行了总剂量辐照实验,测量了辐照引起的SRAM器件的数据位翻转数,得到了Burn-in对不同工艺尺寸SRAM器件总剂量效应的影响规律。针对0.25μm工艺SRAM器件开展了不同Burn-in温度影响器件抗辐射能力的实验研究,得到了器件抗辐射性能与Burn-in温度之间的关系。结果表明,SRAM器件的工艺尺寸越小,抗总剂量能力越强,且受Burn-in的影响越小;Burn-in时的温度越高,对器件的抗总剂量水平影响越大。     

NAND型Flash存储器总剂量效应实验研究

针对镁光公司的4种NAND型Flash存储器,开展了不同辐照偏置下的总剂量效应实验及不同工艺尺寸器件的静态加电辐照实验。实验结果表明,器件在静态加电和动态辐照偏置下的总剂量效应相似,而与不加电辐照偏置下的总剂量效应不同。不同工艺尺寸器件的敏感参数有相同的变化趋势,由于受其他因素的综合影响,各敏感参数并不随工艺尺寸单调变化。     

剂量率对MOSFET器件总剂量效应的影响

选取典型的星用功率MOSFET器件JANTXV2N6798和JANTXV2N7261为研究对象,就剂量率对MOSFET器件总剂量效应的影响进行试验研究。在试验中,选取钴-60γ射线,以不同剂量率进行辐照试验。通过试验研究,获得了被试器件阈值电压、漏电流和击穿电压随总剂量率的变化特性。结果表明,低剂量率更易引起器件损伤。     

低剂量率辐照损伤增强效应的高温辐照加速试验机理研究

本文建立了包含温度场的低剂量率辐照损伤增强效应(ELDRS)的物理模型，利用有限元方法仿真了辐照温度、剂量率、总剂量和辐射感生产物浓度的相互关系，分析了工艺参数，如氧化物陷阱浓度、能级，含H缺陷浓度及界面陷阱钝化能对最佳辐照温度的影响。结果表明，最佳辐照温度是辐射感生产物产生与退火相互竞争的结果，且辐射感生产物的退火行为是决定最佳辐照温度的主要因素，因此氧化物陷阱的热激发能及界面陷阱的钝化能对最佳辐照温度的影响最为明显，是不同器件最佳辐照温度差异性的主要原因。     

空间低剂量率辐射感生漏电流预估方法研究

本文给出了一种预估CMOS器件辐照感生漏电流的总剂量辐射响应模型,并利用模型计算了非加固C4007B和加固CC4007RH NMOS器件受不同γ射线剂量率辐射下的总剂量效应.研究结果表明,在实验室选用任意一特定剂量率进行辐射实验和室温退火,利用给定的模型可以预估其它剂量率辐射下的总剂量效应,并给出了CC4007RH和C4007B器件空间低剂量率(1×10-4-1×10-2 rad/s)环境下的漏电流的预估结果.     

中子辐照后CMOS工艺静态随机存储器瞬时电离辐射翻转效应实验研究

对0.15μm特征尺寸CMOS工艺商用静态随机存储器(SRAM)开展了中子辐照后的瞬时电离辐射效应实验研究,获得了中子辐照后SRAM器件的瞬时剂量率翻转效应规律,并与未经中子辐照SRAM器件的瞬时剂量率翻转效应规律进行对比。结果表明:中子辐照能有效提高CMOS工艺SRAM器件的瞬时剂量率翻转阈值,中子辐照引起的少数载流子的寿命降低是产生这种现象的主要原因。     

54HC系列CMOS器件脉冲与稳态γ总剂量效应异同性研究

针对现有脉冲辐射模拟装置在模拟真实环境方面累积剂量偏小的特点,开展了54HC系列CMOS器件脉冲γ与⁶⁰Coγ总剂量效应损伤异同性研究,获取器件效应损伤因子,以期通过对稳态辐射环境下电路总剂量损伤阈值的测量预估脉冲高剂量率环境下的总剂量损伤阈值。研究结果表明,无论选择哪种敏感参数进行效应损伤异同性研究,稳态辐照造成的总剂量损伤总是高于脉冲辐照,即稳态总剂量引起的器件阈值电压漂移、静态功耗电流增加比脉冲总剂量引起的大。     

双极型运算放大器ELDRS效应试验研究

针对空间辐射环境下应用的双极型器件抗辐射能力与地面高剂量率辐照模拟试验所获得器件的抗辐照水平存在差异,在地面利用60Co辐射源开展了双极型运算放大器的总剂量辐照试验研究,分析了辐照剂量率、辐照偏置和室温退火3种试验组合条件下样品的总剂量响应.结果表明,在300 Gy的辐照水平下,低剂量率辐照条件下器件参数的退化损伤是高...     

CMOS器件总剂量辐射响应理论模拟

利用线性响应理论模型模拟C4007B、CC4007RH和CC4011器件受不同γ射线剂量率辐射时的总剂量效应。研究结果表明，辐射响应与吸收剂量成线性关系时，在实验室选用任一特定剂量率进行总剂量辐射和辐照后室温退火，可以通过线性响应理论模拟其它剂量率辐射下的总剂量效应。理论模拟结果与实际不同剂量率辐射实验结果符合得很好。     

不同偏置下CMOS SRAM辐射损伤效应

通过对CMOS SRAM器件在7种不同的偏置条件(包括静态偏置和动态读写偏置)下进行电离辐射总剂量效应的研究,获得了不同偏置条件下SRAM器件功耗电流和功能出错数随累积剂量的响应关系。实验结果表明偏置条件对SRAM器件辐射损伤情况有较大影响,相对5种静态偏置,动态读写偏置所受辐射损伤较不敏感,其功能失效阈值也较大;SRAM总剂量效应存在印记现象,辐照时器件存储状态对辐照损伤有一定影响。     

新型微电子技术电离辐射总剂量效应面临的挑战

随着器件特征尺寸的不断减小,在器件结构和工艺上采取了新的措施.分析了STI(shallow trench isolation)隔离导致器件电离辐射总剂量效应的损伤机理;对不同工艺集成电路的抗总剂量TID(Total Ionizing Dose)能力进行了比较分析;对近来比较关注的重离子引起的微剂量效应进行了介绍;最后对...     

双极运算放大器低剂量率辐照损伤增强效应的变温加速辐照方法

介绍了一种变温辐照加速评估双极电路低剂量率辐照损伤增强效应的新实验方法，并对各种实验现象的潜在机理进行了分析。结果显示，阶跃降低辐照温度的变温辐照法，不仅能较好地模拟双极运放电路实际空间低剂量率的辐照损伤，且比美军标的恒高温辐照法的总剂量评估范围明显增大，还可作为快速鉴别器件是否具有低剂量率辐照损伤增强效应的有效实验方法。     

CMOS器件实验室总剂量辐照评估方法研究

主要研究了LH4007RH-CMOS器件与60Co γ射线辐照总剂量、剂量率以及辐照后退火时间和温度的响应关系.试验研究表明,按照美军标1019.4试验步骤,如果器件经0.5～3Gy/s高剂量率辐照后再附加25℃的室温退火,评估氧化物陷阱电荷效应就显得不太保守.对于评估器件空间界面态效应,建议仍使用一星期 100℃的高温退火.     

次级电子不平衡对CMOS器件敏感区吸收剂量和电离总效应的影响

选择双列直插塑料封装的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)器件CC4069六反相器作为研究对象,采用蒙特卡罗方法分析了器件吸收剂量与标称辐照剂量的差异,结合电离总剂量效应敏感参数阈电压的测量,分析评估了不满足次级电子平衡条件对器件敏感区吸收剂量和电离总剂量效应的影响程度,分析比较了标称辐照剂量和修正吸收剂量的PMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor)和NMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)不同偏置下的阈电压漂移变化规律。结果表明:器件敏感层中的吸收剂量只有标称辐照剂量的83.52%。次级电子不平衡下的辐照试验会影响器件的抗辐射水平考核,器件的抗辐射水平被高估了16.5%。     

几种半导体器件的硬X射线剂量增强效应研究

本文给出了大规模集成电路CMOS4069、浮栅ROM器件在北京同步辐射装置（BSRF）和钴源辐照的X射线剂量增强效应实验结果。通过实验在线测得CMOS4069阈值电压漂移随总剂量的变化，测得28f256、29c256位错误数随总剂量的变化，给出相同累积剂量时X光辐照和γ射线辐照的总剂量效应损伤等效关系。这些结果对器件抗X射线辐射加固技术研究有重要价值。     

发射极尺寸对双多晶自对准双极晶体管剂量率效应的影响

为了研究发射极尺寸对双多晶自对准NPN型双极晶体管电离辐射剂量率效应的影响,对不同发射极尺寸双多晶自对准NPN双极晶体管在高低剂量率辐照条件下进行了辐照实验,在实验数据基础上对其损伤特性以及损伤机理进行的分析表明,高低剂量率辐照下双多晶自对准工艺制备的NPN型双极晶体管都具有良好的抗电离辐照损伤能力,且低剂量率辐照损伤均大于高剂量率。同时,实验及理论分析结果都表明:双多晶自对准双极晶体管的抗辐照能力与发射极的周长面积比密切相关,发射极周长面积比越小,晶体管抗辐照能力越强,且在发射极宽度一定时,发射极条越长抗辐照能力越强。     

54HCT244高速CMOS电路交流特性辐照退化研究

本文研究了国产高速CMOS电路54HCT244八缓冲斜器/线驱动器在^60C0辐照下，交流特性退化与总剂量、剂量率、辐照偏置和工艺条件的关系。研究表明，在低剂量率辐照下，延迟时间TPHL退化比高剂量率辐照下严重，且对加固电路，这一交流特性退化的剂量串效应更为明显。辐照偏置对延迟时间退化具有强烈的影响，4．5V和0V二种偏置状态将分别导致电路的TPLH和TPHL产生较早而明显地退化。     

剂量率对MOS器件总剂量辐射性能的影响

对3种MOS器件在不同模拟源的两种辐照剂量率下进行辐照实验,研究了MOSFET阈值电压随辐射剂量及剂量率的变化关系。对实验结果进行了分析讨论。试验表明：在相同辐射剂量下,低剂量率辐照损伤比高剂量率大。     

辐照偏置影响深亚微米MOS器件总剂量效应的理论研究

由理论公式推导出辐照偏压影响MOS器件总剂量效应宏观电学参数的解析表达,并给出器件仿真结果加以验证。在总剂量效应未达到饱和的情况下,截止态漏电流由辐照偏压和累积剂量的关系式唯一确定。引入等效累积剂量的概念,用于将MOS器件实际工作中的各类偏置映射为最劣偏置状况,进而利用实测数据求取对应的电学响应。所得单管解析表达式应用到电路仿真中能反映电路在不同偏置情况下的总剂量效应,可用于甄别电路的最劣辐照偏置状态。     

MOS器件总剂量效应敏感参数及其损伤阈值的概率模型分析

针对特征工艺尺寸为0.6μm NMOS进行了60Co电离辐照试验,分析了MOS器件总剂量辐照效应的原因,详细介绍了处理电离辐照试验数据的方法.建立了总剂量辐照效应的损伤阈值的统计概率模型,估计模型参数并对其进行了验证,结果表明,N型MOS的失效剂量更服从于威布尔函数分布;对不同辐照剂量下的NMOS敏感参数的损伤程度进行了统计分析,结果表明,器件的关态漏电流的增加量服从威布尔分布,关态漏电流在同等置信度下的不确定度随辐照总剂量增大.