抗总剂量辐射0.8μm SOI CMOS器件与专用集成电路

介绍了采用全剂量SIMOX SOI材料制备的0.8μm SOI CMOS器件的抗总剂量辐射特性,该特性用器件的阈值电压、漏电流和专用集成电路的静态电流与高达500krad(Si)的总剂量的关系来表征.实验结果表明pMOS器件在关态下1Mrad(Si)辐射后最大阈值电压漂移小于320mV,nMOS器件在开态下1Mrad(Si)辐射后最大阈值电压漂移小于120mV,器件在总剂量1Mrad(Si)辐射后没有观察到明显漏电,在总剂量500krad(Si)辐射下专用集成电路的静态电流小于5μA.     

抗总剂量辐射0.8μm SOI CMOS器件与专用集成电路

介绍了采用全剂量SIMOX SOI材料制备的0.8μm SOI CMOS器件的抗总剂量辐射特性,该特性用器件的阈值电压、漏电流和专用集成电路的静态电流与高达500krad(Si)的总剂量的关系来表征.实验结果表明pMOS器件在关态下1Mrad(Si)辐射后最大阈值电压漂移小于320mV,nMOS器件在开态下1Mrad(Si)辐射后最大阈值电压漂移小于120mV,器件在总剂量1Mrad(Si)辐射后没有观察到明显漏电,在总剂量500krad(Si)辐射下专用集成电路的静态电流小于5μA.     

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%.     

0.8μm SOI CMOS抗辐射加固工艺辐射效应研究

采用抗辐射0.8μm SOI CMOS加固技术,研制了抗辐射SOI CMOS器件和电路。利用Co60γ射线源对器件和电路的总剂量辐射效应进行了研究。对比抗辐射加固工艺前后器件的Id-Vg曲线以及前栅、背栅阈值随辐射总剂量的变化关系,得到1 Mrad(Si)总剂量辐射下器件前栅阈值电压漂移小于0.15 V。最后对加固和非加固的电路静态电流、动态电流、功能随辐射总剂量的变化情况进行了研究,结果表明抗辐射加固工艺制造的电路抗总剂量辐射性能达到500 krad(Si)。     

Total Dose Radiation-Hard 0.8μm SOI CMOS Transistors and ASIC

介绍了采用全剂量SIMOX SOI材料制备的0．8μm SOI CMOS器件的抗总剂量辐射特性，该特性用器件的阈值电压、漏电流和专用集成电路的静态电流与高达500krad（Si）的总剂量的关系来表征．实验结果表明pMOS器件在关态下1Mrad（Si）辐射后最大阈值电压漂移小于320mV，nMOS器件在开态下1Mrad（Si）辐射后最大阈值电压漂移小于120mV，器件在总剂量1Mrad（Si）辐射后没有观察到明显漏电，在总剂量500krad（Si）辐射下专用集成电路的静态电流小于5pA．     

SONOS结构EEPROM单元辐射效应分析

随着EEPROM存储器件在太空和军事领域的广泛应用,对EEPROM抗辐射性能的研究越来越多。为了满足应用的需要,文章比较了FLOTOX和SONOS两种EEPROM工艺制成的存储单元在辐射条件下所受的影响,分析了FLOTOX和SONOS单元抗辐射性能的优劣,得出:SONOS结构的EEPROM单元,其抗辐射性能优于FLOTOX结构。并分析了在辐射条件下,SONOS结构受辐射影响的数学模型。文章的研究不但满足了目前的工作需要,还为以后抗辐射EEPROM研究提供了理论基础。     

0.1μm SOI槽栅pMOS器件特性

制造了栅长0.1μm,栅氧厚度5.6nm,栅槽180nm的SOI槽栅pMOSFET.给出了器件的转移特性和输出特性.在Vds=-1.5V时,其饱和漏电流为380μA,关态泄漏电流为1.9nA;在Vds=-0.1V下的亚阈值斜率为115mV/dec,DIBL因子为70.7mV/V.实验结果表明,0.1μm SOI槽栅pMOSFET比同尺寸体硅槽栅pMOSFET拥有更好的电流驱动能力和亚阈值特性.     

0.1μm SOI槽栅pMOS器件特性

制造了栅长0.1μm,栅氧厚度5.6nm,栅槽180nm的SOI槽栅pMOSFET.给出了器件的转移特性和输出特性.在Vds=-1.5V时,其饱和漏电流为380μA,关态泄漏电流为1.9nA;在Vds=-0.1V下的亚阈值斜率为115mV/dec,DIBL因子为70.7mV/V.实验结果表明,0.1μm SOI槽栅pMOSFET比同尺寸体硅槽栅pMOSFET拥有更好的电流驱动能力和亚阈值特性.     

0.15μm薄膜全耗尽MOS／SOI器件的设计和研制

利用自己开发的二维数值深亚微米SOI器件模拟软件,较为详细地分析了沟道长度小于o.2μm的 SOI器件的阈值电压特性、穿通和击穿特性、亚阈值特性以及直流稳态特性等.通过这些模拟和分析计算,给出了沟道长度为0.18、0.15和0.1μm的薄膜全耗尽 SOI／MOS器件的设计方案,并根据该设计方案成功地研制出了性能良好的沟道长度为0.15μm的凹陷沟道 SOI器件.沟道长度为0.15μm薄膜全耗尽凹陷沟道SOI器件的亚阈值斜率为87mV/dec,击穿电压为1.6V,阈值电压为0.42V,电源电压为1.5V时的驱动电流为1.85mA,泄漏电流为0.5pA/μm沟道宽度.     

总剂量辐射对0.5μm部分耗尽SOI CMOS器件的影响

介绍了基于SIMOX SOI晶圆的0.5μm PD SOI CMOS器件的抗总剂量辐射性能。通过CMOS晶体管的阈值电压漂移,泄漏电流和32位DSP电路静态电流随总剂量辐射从0增加到500 krad(Si)的变化来表现该工艺技术的抗电离总剂量辐射能力。对于H型(无场区边缘)NMOS晶体管,前栅阈值电压漂移小于0.1 V;对于H型PMOS晶体管,前栅阈值电压漂移小于0.15 V;未发现由辐射引起的显著漏电。32位DSP电路在500 krad(Si)范围内,静态电流小于1 m A。通过实验数据表明,在较高剂量辐射条件下,利用该工艺制造的ASIC电路拥有良好的抗总剂量辐射性能。