一种抗辐照SOI反相器

制备了一种抗辐照SOI反相器,增加了一个上拉pMOS1和一个额外的nMOS1. 当受到辐照后,pMOS1和nMOS1输出的高电平使下级输出管的源漏电压减小,降低了漏电流,有效地提高了输出端“高”电平. 实验证明,该反相器在经受6e5rad(Si)的辐照后,输出“高”电平仍然未下降.     

一种新型抗辐照SOI隔离结构

制备了一种新型抗辐照SOI隔离结构,它包含了薄SiO2/多晶硅/SiO2多层膜.利用这种结构制备的SOI器件在经受3×105rad(Si)的辐照后亚阈值特性未发生明显变化,漏电流也无增加,说明其抗辐照性能优于传统的LOCOS隔离结构.     

一种新型抗辐照SOI隔离结构

制备了一种新型抗辐照SOI隔离结构，它包含了薄SiO2/多晶硅/SiO2多层膜．利用这种结构制备的SOI器件在经受3×１０~5rad(Si)的辐照后亚阈值特性未发生明显变化，漏电流也无增加，说明其抗辐照性能优于传统的LOCOS隔离结构．     

一种抗总剂量辐照的新型PD SOI器件

提出了一种具有叠层埋氧层的新栅型绝缘体上硅(SOI)器件.针对SOI器件的抗总电离剂量(TID)加固方案,对绝缘埋氧层(BOX)采用了叠层埋氧方案,对浅沟槽隔离(STI)层采用了特殊S栅方案.利用Sentaurus TCAD软件,采用Insulator Fixed Charge模型设置固定电荷密度,基于0.18 μm ...     

0.18 μm SOI工艺抗辐照触发器性能研究

随着集成电路制造工艺尺寸不断减小、集成度不断提高,集成电路在太空环境应用中更容易受到单粒子辐照效应的影响,可靠性问题越发严重。特别是对高频数字电路而言,单粒子翻转效应(SEU)及单粒子瞬态扰动(SET)会导致数据软错误。虽然以往的大尺寸SOI工艺,具有很好的抗单粒子性能,但仍需要对深亚微米SOI电路进行辐照效应研究。文中通过对4种触发器链进行抗辐照设计,用0.18μm SOI工艺进行了流片验证,并与体硅CMOS工艺对比分析。1.8V电源电压条件下的触发器翻转阈值可以达到41.7MeV·cm2/mg,抗辐射性能比0.18μm体硅CMOS工艺提升了约200%。     

SOI材料与器件的辐照效应

目前，ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）材料的一个主要用途是用来制作抗辐照电路，本文以ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐｅｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆＯＸｙｇｅｎ）技术为主，详细论述了ＳＯＩ材料和器件（ＭＯＳＦＥＴ）的辐照特性及其机理，包括总剂量、瞬时和单粒子效应，并以总剂量效应为主。经过恰当的加固工艺和优化设计，可以制造出优良的抗辐照集成电路。     

CMOS反相器高功率微波扰乱效应分析

通过对CMOS数字电路器件及RF脉冲扰乱效应的模拟分析,比较了注入不同频率与功率的RF扰乱脉冲时对CMOS反相器输出逻辑电平扰乱甚至翻转的效应过程。     

短沟道SOI MOSFET总剂量辐照效应模型

报道了一个含总剂量辐照效应的 SOI MOSFET统一模型 .该模型能自动计入体耗尽条件 ,不需要分类考虑不同膜厚时的情况 .模型计算结果与实验吻合较好 .该模型物理意义明确 ,参数提取方便 ,适合于抗辐照 SOI器件与电路的模拟 .     

一种基于SOI的抗单粒子效应锁相环设计

基于0.5μm SOI工艺,设计了一种具有抗单粒子效应的锁相环。重点对压控振荡器进行抗辐照加固,采用电流源放大器实现。与普通结构相比,提高了锁相环在辐照环境下的稳定性。该锁相环最高输出频率达到80MHz,动态电流为12.23mA,抗单粒子效应能力大于37 MeV·cm2/mg。     

PD SOI nMOSFETs中浮体效应对辐照性能的影响

在SIMOX衬底上制备了H形栅和环形栅PD SOI nMOSFETs,并研究了浮体效应对辐照性能的影响.在106rad(Si)总剂量辐照下,所有器件的亚阈特性未见明显变化.环形栅器件的背栅阈值电压漂移比H型栅器件小33%,其原因是碰撞电离使环形栅器件的体区电位升高,在埋氧化层中形成的电场减小了辐照产生的损伤.浮体效应有利于改进器件的背栅抗辐照能力.     

SOI抗总剂量辐射加固工艺栅氧可靠性研究

文章对采用了埋层二氧化硅抗总剂量加固工艺技术的SOI器件栅氧可靠性进行研究,比较了干法氧化和湿法氧化工艺的栅氧击穿电荷,干法氧化的栅氧质量劣于湿法氧化。采用更敏感的12.5nm干法氧化栅氧工艺条件,对比采用抗总剂量辐射加固工艺前后的栅氧可靠性。抗总剂量辐射加固工艺降低了栅氧的击穿电压和击穿时间。最后通过恒压法表征加固工艺的栅氧介质随时间击穿(TDDB)的可靠性,结果显示抗总剂量辐射加固工艺的12.5nm栅氧在常温5.5V工作电压下TDDB寿命远大于10年,满足SOI抗总剂量辐射加固工艺对栅氧可靠性的需求。     

基于SOI-SONOS存储器的高速辐照加固灵敏放大器设计

总剂量辐照下,存储单元和MOS管阈值电压均会发生漂移,引起灵敏放大器性能退化.基于0.6μm SOI工艺,设计了一种用于SONOS EEPROM存储器中的高速、辐照加固的新型灵敏放大器.该电路中采样反相器和参考支路采用电路补偿技术,以达到抗辐照效果.双支路预充技术用于提高读取速度.仿真结果表明灵敏放大器中采样反相器噪声容限,以及参考电流基本不受辐照引起的阈值电压漂移的影响.此外,辐照后新型灵敏放大器电路延迟时间仅为9.16ns,与传统单支路预充结构相比,延迟时间缩短27%.     

一种抗辐射加固功率器件──VDMNOSFET

采用 Si3N4- Si O2 双层栅介质及自对准重掺杂浅结 P+区研制出了一种抗辐射加固功率器件—— VDMNOS-FET (垂直双扩散金属 -氮化物 -氧化物 -半导体场效应晶体管 ) .给出了该器件的电离辐射效应及瞬态大剂量辐射的实验数据 ,与常规 VDMOSFET相比获得了良好的抗辐射性能 .对研制的 2 0 0 V VDMNOSFET,在栅偏压 +10 V,γ 总剂量为 1Mrad (Si)时 ,其阈值电压仅漂移了 - 0 .5 V,跨导下降了 10 % .在 γ瞬态剂量率达 1× 10 1 2 rad(Si) /s时 ,器件未发生烧毁失效 .实验结果证明 Si3N4- Si O2 双层栅介质及自对准重掺杂浅结 P+区显著地改善了功率 MOS器件的     

一种抗辐射加固功率器件--VDMNOSFET

采用Si3N4-SiO2双层栅介质及自对准重掺杂浅结P+区研制出了一种抗辐射加固功率器件--VDMNOSFET(垂直双扩散金属-氮化物-氧化物-半导体场效应晶体管).给出了该器件的电离辐射效应及瞬态大剂量辐射的实验数据,与常规VDMOSFET相比获得了良好的抗辐射性能.对研制的200V VDMNOSFET,在栅偏压+10V,γ总剂量为1Mrad(Si)时,其阈值电压仅漂移了-0.5V,跨导下降了10%.在γ瞬态剂量率达1×1012rad(Si)/s时,器件未发生烧毁失效.实验结果证明Si3N4-SiO2双层栅介质及自对准重掺杂浅结P+区显著地改善了功率MOS器件的抗电离辐射及抗辐射烧毁能力.     

一种新型低功耗加固SRAM存储单元

提出了一种抗辐射加固12T SRAM存储单元.采用NMOS管组成的堆栈结构降低功耗,利用单粒子翻转特性来减少敏感节点,获得了良好的可靠性和低功耗.Hspice仿真结果表明,该加固SRAM存储单元能够完全容忍单点翻转,容忍双点翻转比例为33.33％.与其他10种存储单元相比,该存储单元的面积开销平均增加了 3.90％,功...     

一种基于CMOS工艺的抗辐照A/D转换器

空间辐射对电子系统的损伤是航天设备发生故障的重要因素。A/D转换器是航天电子系统的关键器件之一,其抗辐射性能将直接影响航天设备的整体性能。基于标准0.35 μm CMOS工艺,设计了一种流水线型14位A/D转换器,从总体架构、关键核心单元、版图等方面进行抗辐照设计。辐照测试结果表明,该A/D转换器的抗总剂量能力达到1.0 kGy(Si),抗单粒子闭锁阈值达到37 MeV·cm²/mg,满足宇航电子系统的应用要求。