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。     

SRAM型FPGA总剂量效应实验研究

为了探索SRAM型FPGA器件的总剂量效应测试方法及效应敏感参数,以XC2S100为实验样品,设计了两种配置电路,利用~(60)Co γ辐照装置进行了总剂量效应辐照实验.通过对实验结果的分析,给出了SRAM型FPGA器件配置存储器及块存储器的测试流程,并指出功耗电流是表征效应的最敏感参数.这些结果对建立SRAM型FPGA的考核方法及测试方法打下了坚实的基础.     

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器件脉冲总剂量效应时间关联响应的模拟计算

本文建立了MOS器件脉冲总剂量效应时间关联响应的计算模型,包括空穴输运引起的短期恢复、深层俘获空穴引起的长期恢复以及界面态的长期建立,详细讨论了俘获空穴空间分布的差异对退火响应的影响以及温度差异对界面态建立的影响。计算结果和试验测量值符合较好,表明建立的计算模型是正确的。     

反熔丝FPGA的电离总剂量效应与加固技术

简要叙述了商用FPGA用于空间领域时面临的抗电离总剂量加固总是，对Actel公司反熔丝FPGA的电离总剂量效应进行了较为详细的分析，包括制造了工艺，偏置条件，电泵对总剂量效应的影响，并特别指出，电泵的退化可能会对系统造成较为严重的后果，因此，必须重视加电后的瞬态变化，提出了可以采取的加固措施。     

MOS器件脉冲总剂量效应时间关联晌应的模拟计算

本文建立了MOS器件脉冲总剂量效应时间关联响应的计算模型,包括空穴输运引起的短期恢复、深层俘获空穴引起的长期恢复以及界面态的长期建立,详细讨论了俘获空穴空间分布的差异对退火响应的影响以及温度差异对界面态建立的影响.计算结果和试验测量值符合较好,表明建立的计算模型是正确的.     

星用功率MOSFET器件总剂量效应试验研究

本文针对星用功率MOSFET器件JANTXV 2N7261和SR7262V,进行了钴-60 γ射线辐照试验研究.在γ射线辐照过程中,采用JT-1型晶体管特性图示仪和计算机控制的摄像机,实时监测器件电参数随辐照剂量变化的特征,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变化的特征照片和曲线,得出被试器件的抗总剂量水平.     

典型VDMOSFET单粒子效应及电离总剂量效应研究

利用252Cf源和60Coγ射线源对典型VDMOSFET进行单粒子效应和电离总剂量效应模拟试验,给出典型VDMOSFET的单粒子烧毁(SEB)、单粒子栅穿(SEGR)效应测量结果以及不同偏置条件下漏源击穿电压随辐照剂量的变化情况。结果表明,VDMOSFET对SEB和SEGR效应以及VDMOSFET漏源击穿电压对电离总剂量效应比较敏感,空间应用时需重点考虑VDMOSFET的抗SEB和SEGR能力;考核VDMOSFET的抗电离总剂量效应能力时对阈值电压和击穿电压等敏感参数应重点关注。     

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%。     

不同参数对静态随机存储器总剂量效应的影响

基于中国原子能科学研究院钴源建立的器件总剂量辐照装置试验平台,开展了静态随机存储器（SRAM）的总剂量效应研究。分别研究了器件特征工艺尺寸、累积辐照剂量、辐照剂量率以及温度对器件总剂量效应的影响。研究结果表明：在一定范围内剂量率对器件的总剂量效应影响不大,器件特征工艺尺寸越大总剂量效应的影响越大,温度越高总剂量效应影响越弱。此外还测量得到了该总剂量辐照实验平台的典型剂量率分布及均匀性。相关结果为宇航、核工业用电子器件抗辐射加固设计提供了一定的参考。     

SRAM单粒子效应监测平台的设计

SRAM单粒子效应监测平台用于兰州重离子加速器(HIRFL)辐照终端开展单粒子效应实验,采用"承载子板-主控制板-上位机"结构.简要分析了SRAM单粒子效应产生机理,详细描述了该平台的硬件系统、软件系统和性能指标.重离子辐照实验中,该平台多次检测到IDT71256发生单粒子翻转和单粒子闩锁,实验结果与理论分析的结论基本一致.     

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。     

温度对TFT SRAM单粒子翻转及其空间错误率预估的影响

本文研究了215～353 K温度范围内商用4M 0.15 μm薄膜晶体管结构SRAM单粒子翻转(SEU)截面随温度的变化。实验结果显示,在截面曲线饱和区,SEU截面基本不随温度变化;在截面曲线上升区,SEU截面随温度的升高而增加。使用Space Radiation 7.0软件研究了温度对其空间错误率预估的影响,模拟结果显示,SEU截面随温度的变化改变了SRAM SEU截面-LET值曲线形状,导致其LET阈值漂移,从而影响空间错误率预估结果     

Prediction of low-LET ion induced single event upset cross sections for advanced SRAM

This paper describes a simple circuit-level simulation-based approach to predict single event upset cross section induced by low-linear energy transfer (LET) ions for advanced bulk static random access memory (SRAM). A basic Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (SPICE) model with effective collection depth considered is developed for performing single event analysis quickly and efficiently. Through this circuit-level simulation model, radiation effects can be shown as the SPICE-simulated curve of LETs versus the corresponding affected distances, which are used for upset cross-section prediction. Furthermore, a fine-grain geometric model for cross-section prediction with fine sensitivity coefficient considered is utilized in the prediction. The calculated results based on this method are in good agreement with experimentally measured results reported for six-transistor SRAM fabricated in 90 nm and 65 nm process technologies.     

一种基于LFSR与MARCH C+算法的SRAM内建自测电路设计

提出了一种基于LFSR与MARCH C 算法的SRAM内建自测试新结构,基于此结构设计了2k×8嵌入式静态存储器(SRAM)的内建自测电路,给出了电路的仿真与综合结果.对比分析了这种新结构与传统结构的特性,指出这种新结构具有可复用性、面积较小、速度较快、故障覆盖率高等优点,是一种实用的、可推广应用的内建自测试结构.     

网络控制下静态存储器的动态检测系统

全面地论述了网络控制下静态存储器动态检测系统的软硬件原理与特色。系统的实量测试采用了基于国际标准的ＴＣＰ／ＩＰ协议远程网络来控制;系统可测试多种类型的存储芯片,为了在实验中同时测试存储芯片的另一空间效应－单粒子锁,系统又集成了电源控制和电流监测部分。     

65 nm工艺SRAM低能质子单粒子翻转实验研究

基于北京HI-13串列加速器质子源及技术改进工作,获得2～15 MeV低能质子束流。针对商业级65 nm工艺4M×18 bit大容量随机静态存储器（SRAM）,开展了质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明,低能质子通过直接电离机制可在存储器中引起显著的单粒子翻转,其翻转截面较核反应机制引起的翻转截面大2～3个数量级。结合实验数据分析了质子翻转机制、LET值及射程、临界电荷及空间软错误率等,分析结果表明,实验器件翻转临界电荷约为0.97 fC,而低能质子超过高能质子成为质子软错误率的主要贡献因素。     

静态随机存储器总剂量辐射及退火效应研究

通过比较1Mbit商用静态随机存储器（SRAM）在6种不同偏置条件下器件参数（静态和动态功耗电流）和功能参数（错误数）随辐射总剂量、退火时间的变化规律,研究了不同工作状态对辐射损伤的影响,以及不同偏置和温度（25℃和100℃）条件下的退火机制。结果表明：不同偏置对器件参数和功能退化及退火恢复有较大影响;静态和动态功耗电流为器件的敏感参数,在静态偏置条件下器件的辐射损伤最严重。     

SRAM辐射效应测试装置的研制与应用

SRAM辐射效应测试装置由主机和下位计算机测试板构成,可在多种辐射源下进行SRAM单粒子翻转、单粒子锁定等实验.介绍了SRAM辐射效应测试装置的硬件、软件构成及有关测试技术.利用该装置在激光辐射效应实验装置及HI-13串列加速器上成功地进行了SRAM的辐射效应实验.通过对SRAM芯片电流的检测,断电保护解决了在SRAM实验过程中SRAM芯片的损坏问题.