FinFET器件总剂量效应研究进展

全面综述鳍式场效应晶体管(FinFET)的总剂量效应,包括辐照期间外加偏置、器件的工艺参数、提高器件驱动能力的特殊工艺、源/漏掺杂类型以及不同栅介质材料和新沟道材料与FinFET总剂量效应的关系。对于小尺寸器件,绝缘体上硅(SOI)FinFET比体硅FinFET具有更强的抗总剂量能力,更适合于高性能抗辐照的集成电路设计。此外,一些新的栅介质材料和一些新的沟道材料的引入,如HfO₂和Ge,可以进一步提高FinFET器件的抗总剂量能力。     

一种基于总剂量效应的SOI器件模型快速提取方法

从工程应用的角度介绍了一种基于总剂量效应的SOI器件模型参数的快速提取方法。首先,提取0 krad(Si)时器件的模型参数,然后针对总剂量敏感参数,对100 krad(Si)总辐射试验后的同种器件进行模型参数优化,并对得到的模型参数进行验证。结果表明,该方法所提取的模型参数准确有效,解决了国内目前在抗辐照SOI工艺中因采用标准SOI工艺SPICE模型(如BSIMSOI等)导致不能反映辐照效应对器件特性的影响且无法给出经过不同辐照剂量之后的器件特性的缺点,可用于评估辐射对SOI电路的影响。     

氮化镓微波功率器件研究动态(上)

氮化镓微波功率器件是继砷化镓微波功率器件之后在21世纪新发展起来的微电子领域的研发热点,追踪研究了美国目前正在进行的"氮化电子下一代技术"计划、日本正在进行的氮化镓微波器件科研项目、欧洲"KORRIGA"及"GREAT"项目近况,总结了氮化镓微波功率器件的发展趋势.     

TPS61322集成式升压DC-DC电源变换器的总剂量效应研究

对低功率、升压型集成式DC-DC电源变换器的电离总剂量辐射损伤效应进行了研究。探讨了变换器在不同负载、不同输入电压条件下输出电压随总剂量的变化关系;揭示了升压型器件在高剂量率条件下输出电压瞬间损伤退化机理;分析了器件在关机模式（Shutdown mode）条件下关机电流变化规律。详细研究了负载电流对输出电压的影响,实验结果表明,相同辐照剂量,输出电压的退化程度随负载电流的增加而增大,满载条件下,输出电压退化最严重。关机电流在关机模式条件下出现显著退化,可以作为评估器件抗辐射性能的敏感参数。此外,发现Boost器件满载条件下高剂量率损伤效应,高剂量率条件下的输出电压瞬间损伤退化显著大于低剂量率下的输出电压退化。研究剂量率辐射效应对分析和评估应用于核电站环境下的DC-DC电源变换器辐射损伤具有重要意义。     

氮化镓基固态器件的研究进展

GaN是大功率和高温半导体器件的理想化合物半导体材料,具有宽禁带,高击穿电压,异质结构道中高峰值电子漂移速度和高薄层电子浓度,本文着重阐述了宽禁带III－V族化合物半导体器件的研究进展。     

氮化镓功率半导体器件技术

作为第三代半导体材料的典型代表,宽禁带半导体氮化镓(GaN)具有许多硅材料所不具备的优异性能,是高频、高压、高温和大功率应用的优良半导体材料,在民用和军事领域具有广阔的应用前景。随着GaN技术的进步,特别是大直径硅(Si)基GaN外延技术的逐步成熟并商用化,GaN功率半导体技术有望成为高性能低成本功率技术解决方案,从而受到国际著名半导体厂商和研究单位的关注。总结了GaN功率半导体器件的最新研究,并对GaN功率器件发展所涉及的器件击穿机理与耐压优化、器件物理与模型、电流崩塌效应、工艺技术以及材料发展等问题进行了分析与概述。     

运算放大器电离总剂量效应研究

对某型号国产双极型双路高压运算放大器在不同偏置条件和不同剂量率条件下的电离总剂量效应进行了研究。通过对运算放大器辐照前后的电参数进行测试,计算得到增强因子,分析特殊偏置条件和低剂量率条件对运算放大器电离总剂量效应的影响。试验结果表明,偏置条件不同,运算放大器的电离总剂量效应表现出明显差异性,各管脚短接相对于正常加电工作条件是较恶劣的一种偏置条件。在0.01 rad(si)/s低剂量率条件下,运算放大器表现出潜在的低剂量率增强效应。     

大规模集成电路浮栅ROM器件总剂量辐射效应

提出了一种大规模集成电路总剂量效应测试方法:在监测器件和电路功能参数的同时,监测器件功耗电流的变化情况,分析数据错误和器件功耗电流与辐射总剂量的关系.根据该方法利用60Co γ射线进行了浮栅ROM集成电路(AT29C256)总剂量辐照实验,研究了功耗电流和出错数量在不同γ射线剂量率辐照下的总剂量效应,以及参数失效与功能失效时间随辐射剂量率的变化关系,并利用外推实验技术预估了电路在空间低剂量率环境下的失效时间.     

深亚微米nMOSFET器件的总剂量电离辐射效应

选取了采用0.25μm工艺的两组器件进行研究.通过对这两种器件关态泄漏电流、跨导和栅电流等电学参数进行分析,得出当器件发展到深亚微米阶段时,影响其辐射效应的主要原因是场氧化层中的陷阱电荷.并对相关机理进行了分析和仿真验证.     

深亚微米nMOSFET器件的总剂量电离辐射效应

选取了采用0.25μm工艺的两组器件进行研究.通过对这两种器件关态泄漏电流、跨导和栅电流等电学参数进行分析,得出当器件发展到深亚微米阶段时,影响其辐射效应的主要原因是场氧化层中的陷阱电荷.并对相关机理进行了分析和仿真验证.     

抗辐射高压SOI埋氧总剂量效应研究

研究了抗辐射高压SOI埋氧总剂量加固技术,发现在总剂量辐射条件下不同埋氧加固工艺背栅阈值变化的情况。通过增加埋氧加固技术可以有效地抑制总剂量辐射环境下对高压器件的调制效应。     

电子辐照深亚微米MOS晶体管的总剂量效应

为了研究电子辐照导致CCD参数退化的损伤机理,以及CCD内不同沟道宽长比的NMOSFET的辐射效应,将与CCD同时流片的两种不同沟道宽长比的深亚微米NMOSFET进行电子辐照实验。分析了电子辐照导致NMOSFET阈值电压和饱和电流退化的情况,以及器件的辐射损伤敏感性。实验结果表明,电子辐照导致两种NMOSFET器件的参数退化情况以及辐射损伤敏感性类似。导致器件参数退化的主要原因是界面陷阱电荷,同时氧化物陷阱电荷表现出了一定的竞争关系。实验结果为研究CCD电子辐照导致的辐射效应提供了基础数据支持。     

CMOS器件的x光总剂量效应

主要介绍了塑料封装和柯伐盖封装的 CMOS器件 ,在不同情况的 x射线辐照下 ,其辐照敏感参数阈值电压随总剂量的变化关系。将 x射线辐照的结果与 60 Co辐照的结果比较得出 ,x射线辐照对器件损伤严重。同时 ,探讨了柯伐盖封装器件的剂量增强效应。     

Total Ionizing Dose Effect and Failure Mechanism of Digital Signal Processor

Ionizing radiation effect and failure mechanism of Digital signal processor (DSP) is studied through test-board and automatic test equipment to find the relatio...     

总剂量辐照效应模型在TDI-CCD器件中的应用

介绍了抗辐射加固设计使用的总剂量辐照效应模型,研究了它在时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)电荷转移效率参数衰减中的应用,并通过不同剂量60Coγ辐照试验,验证了该模型在TDI-CCD器件抗辐射加固设计中的应用价值。     

电离总剂量辐射加固SRAM设计

在空间和核辐射环境下,电离总剂量辐射(TID)效应严重影响采用商用CMOS工艺的SRAM的可靠性和寿命.针对SRAM,设计了四种TID加固的存储单元,分析对比了四个加固单元对TID,单粒子闩锁、单粒子翻转三种SRAM中常见辐射效应的抵御水平以及加固单元的面积和速度.加固SRAM单元的抗TID水平得到极大提高,同时,抗单粒子效应水平、面积、速度也达到一定的要求.这些单元可用于实现基于商用CMOS工艺并具有高抗辐射性能的SRAM.     

NMOS晶体管的总剂量辐射效应仿真

分析了MOS晶体管总剂量辐射效应的理论模型,并在此基础上给出了主要作用机理的仿真方法,用Sentaurus TCAD器件仿真软件对不同栅氧厚度的NMOS晶体管辐射前后的电学特性进行了模拟仿真,通过对比研究不同辐射总剂量下NMOS晶体管的I-V特性曲线,得出了NMOS晶体管阈值电压漂移与辐射总剂量的关系。与实验数据进行了对比验证,并准确计算出仿真中理论模型中的修正参数fot和K,使仿真结果和实验结果能够很好地吻合,为CMOS集成电路的总剂量辐射效应的仿真研究提供依据。