RF PDSOI LDMOS器件的电离总剂量辐照效应

研制了一种用于射频领域的叉指栅PDSOI LDMOS晶体管,并分析了总剂量辐照对其静态和小信号射频特性的影响. 其静态工作模式下的辐照响应由前/背栅阈值、泄漏电流、跨导和输出特性表征,而其交流工作模式下的辐照响应由截止频率和最高振荡频率表征. 实验表明,在室温环境下经过总剂量为1Mrad(Si)的γ射线辐照,不同尺寸和结构的射频SOI LDMOS晶体管的各项指标均表现出明显退化,并且仅当器件工作在静态模式时LBBC LDMOS才表现出优于BTS LDMOS的抗辐照性能.     

RF PDSOI LDMOS器件的电离总剂量辐照效应

研制了一种用于射频领域的叉指栅PDSOI LDMOS晶体管,并分析了总剂量辐照对其静态和小信号射频特性的影响.其静态工作模式下的辐照响应由前/背栅阈值、泄漏电流、跨导和输出特性表征,而其交流工作模式下的辐照响应由截止频率和最高振荡频率表征.实验表明,在室温环境下经过总剂量为1Mrad(Si)的γ射线辐照,不同尺寸和结构的射频SOI LDMOS晶体管的各项指标均表现出明显退化,并且仅当器件工作在静态模式时LBBC LDMOS才表现出优于BTS LDMOS的抗辐照性能.     

半球谐振陀螺总剂量辐照效应性能研究

半球谐振陀螺是一种高可靠的哥氏振动陀螺,在宇航领域有广泛的应用前景。该文研究了在空间辐照环境下总剂量辐照效应对半球谐振陀螺性能的影响,分析了总剂量辐照效应对半球谐振陀螺不同功能模块的影响,包括陀螺敏感头、信号检测电路及控制电路,并进行了总剂量辐照试验验证。结果表明,100 krad(Si)的总剂量辐照对半球谐振陀螺的性能无明显影响,半球谐振陀螺的抗辐照能力能够满足高轨道航天器的应用需要。     

两种H形管的抗总剂量性能仿真研究

为了研究0.13μm体硅工艺的抗总剂量效应加固,分别对两种结构的H形管的性能做了仿真研究。仿真结果表明,两种结构的H形管有基本相同的转移特性曲线,但有一种结构的H形管有较大的饱和电流;同时,此结构的H形管还有较强的抗总剂量性能,可考虑在抗辐照要求的集成电路中使用。     

CMOS图像传感器总剂量辐照效应及加固技术研究进展

CMOS图像传感器(CIS)在空间辐射或核辐射环境中应用时,均会受到总剂量辐照损伤的影响,严重时甚至导致器件功能失效.文章从微米、超深亚微米到纳米尺度的不同CIS生产工艺、从3T PD(Photodiode)到4T PPD(Pinned Photodiode)的不同CIS像元结构、从局部氧化物隔离技术(LOCOS)到浅槽隔离(STI)的不同CIS隔离氧化层等方面,综述了CIS总剂量辐照效应研究进展.从CIS器件工艺结构、工作模式和读出电路加固设计等方面简要介绍了CIS抗辐射加固技术研究进展.分析总结了目前CIS总剂量辐照效应及加固技术研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展相关研究提供理论指导.     

一种基于0.18 μm CMOS工艺抗辐照压控振荡器

采用0.18 μm CMOS工艺,设计了一种抗辐照压控振荡器。分析了总剂量辐照下普通压控振荡器输出频率出现较大偏差甚至失效的原因。针对辐照下NMOS管的泄漏电流,提出了漏电流补偿技术。基于该技术,提出了一种工作频率在0.5~1 MHz的抗辐照压控振荡器。仿真结果表明,与普通压控振荡器相比,该压控振荡器在输出频率和占空比的稳定性与准确性方面有较大提升。     

一种抗辐照的光电探测芯片设计

光电耦合器的核心模块是光电探测芯片。介绍了一种抗辐照光电探测芯片的设计,该电路基于0.5 μm标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺研制,内部包含跨阻放大器(TIA)、基准源和比较器等模块电路,并通过电路结构和版图设计进行抗辐照加固。测试结果表明,抗总剂量能力达到200 krad(Si),同时,该芯片数据传输速率可达10 MBd,其输入高电流范围为6~18 mA。     

总剂量辐射效应中的辐射源及剂量测量

介绍了电子元器件与电路总剂量辐射效应中可能遇到的各种辐射源及吸收剂量测量问题。辐射环境包括空间辐射环境、核爆炸辐射环境及总剂量徊固实验中用到的模拟辐射源,给出了一些基本的参数,为进行不同辐射源总剂量效应异同性研究及用地面模拟试验结果预估器件的工作寿命尊定基础,探讨了总剂量效应测试小的剂量学问题及各种辐射环境的剂量测量方法,尤其对热释光剂量仪进行了深入的研究。     

典型电子器件中子和总剂量辐照协同损伤研究

研究了几种典型电源类电子器件的中子和总剂量辐射效应,包括单总剂量效应、单中子辐射效应、总剂量和中子分时序贯辐照效应以及中子和总剂量同时辐照效应,分析了不同辐照条件下电子器件的失效中子注量(总剂量)阈值.试验结果显示,分时序贯、同时辐照试验给出的电子器件辐照失效阈值低,而单项辐射效应试验给出的失效阈值偏高.对于该类双极工...     

航天电子元器件抗辐照加固工艺

介绍了空间辐射环境及电子元器件抗辐照处理的必要性;阐述了影响抗辐照加固性能的主要因素。结合实际工程应用,对于抗辐照加固工艺过程进行了着重说明,列举了抗辐照加固环节所应注意的一些要点。     

CuxSiyO阻变存储器单粒子和总剂量辐照效应

对CuxSiyO结构的阻变存储器(RRAM)进行了总剂量(TID)以及单粒子辐照(SEE)实验.总剂量实验中,1T1R样品分别接受总剂量为1,2和3 kGy (SiO2)的60Co γ射线辐射.样品中没有出现低阻在辐照后翻转的现象.单粒子辐照实验中,16 kbit RRAM阵列样品分别接受线性能量转移(LET)值最高达75 MeV的4种离子束的辐射.样品中没有出现低阻在辐照后翻转的现象.除一组无翻转外,存储单元的高阻到低阻的翻转率皆在0.06％左右.实验结果证实了RRAM中已经形成的导电通道不会受辐照影响,因此不存在低阻翻转为高阻的现象.     

部分耗尽SOI NMOSFET总剂量辐照的最坏偏置

通过模拟对ON、OFF、TG三种偏置下PD SOI NMOSFET的总剂量辐照效应进行了研究.模拟发现正沟道的最坏偏置是ON偏置,背沟道的最坏偏置与总剂量有关.当总剂量大时,背沟道的最坏偏置是OFF偏置;当总剂量小时则是TG偏置.而NMOSFET的最坏偏置则取决于起主要作用的是正栅还是背栅.由于辐照产生电子空穴对的过程与电场分布强相关,通过分析不同偏置下电场分布的差异确定最坏偏置的内在机制.     

辐照加固SRAM型FPGA总剂量辐射效应研究

在航天辐射环境中,电离辐射产生的辐射效应会对电子元器件性能产生影响。文章对自主研发的SRAM型FPGA芯片在60Co-γ源辐照下的总剂量辐射效应进行了研究。实验表明:(1)总剂量累积到一定程度后功耗电流线性增大,但只要功耗电流在极限范围内,FPGA仍能正常工作;(2)SRAM型FPGA在配置过程中需要瞬间大电流,故辐照后不能立即配置;(3)总剂量辐照实验时,功耗电流能直观反映器件随总剂量的变化关系,可作为判断器件失效的一个敏感参数。该研究为FPGA的设计提供了基础。     

Si-栅MOSFET抗总剂量加固技术

ＭＯＳＦＥＴ总剂量加固强烈依赖于工艺技术,对干氧方式下不同条件制备的ＮＭＯＳ,ＰＭＯＳ管,分析其辐照响应,并借用亚阈值Ｉ－Ｖ技术分离氧化物陷阱电荷和界面陷阱对阈值电压漂移的贡献,得出较佳的干氧抗总剂量加固工艺条件。     

抗总剂量辐射华夫饼功率管版图设计

功率管在空间辐射环境下会发生沟道边缘漏电,导致功率集成电路性能退化。介绍了一种0.35 μm单片集成(BCD)工艺下基于华夫饼结构的全新功率管版图,并对普通条形栅结构N沟道功率管和新型华夫饼结构N沟道功率管进行了Co-60辐射实验。总剂量辐射使N沟道条形栅功率管发生漏电。辐射实验结果表明,经过无边缘化处理的华夫饼结构可以有效控制总剂量辐射诱发的漏电,能够大幅提升功率管的抗总剂量辐射能力。     

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。     

一种抗辐照高压隔离反馈发生器的设计

提出了一种广泛应用于DC-DC、AC-DC变换器的隔离反馈发生器系统电路.采用高增益大带宽的运放、高精度的基准电压源、高频率的内部振荡电路以及驱动与调制电路,实现了一个可靠性高和抗辐照能力强的隔离反馈发生器.基于40 V高压O.5 μm双极工艺,对提出的隔离反馈发生器电路进行仿真验证.结果表明,该电路稳定性高、动态响应快、驱动能力强,有很好的实用价值.     

PDSOI 静态随机存储器的总剂量辐照加固

对PDSOI CMOS 器件及电路进行总剂量辐照的加固势必会引起其性能下降,这就需要在器件及电路加固和其性能之间进行折中.从工艺集成的角度,对PDSOI CMOS器件和电路的总剂量辐照敏感区域:正栅氧化层、场区氧化层及埋氧层提出了折中的方法.采用此种方法研制了抗总剂量辐照PDSOI SRAM ,进行总剂量为2×105 rad(Si)的辐照后SRAM的各项功能测试均通过,静态电流的变化满足设计要求,取数时间:辐照前为26.3 ns;辐照后仅为26.7 ns.     

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 ...     

CMOS／SIMOX倒相器的抗总剂量辐照特性

对条栅ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ倒相器在不同偏置条件下进行了＾６０Ｃｏγ射线的总剂量辐照试验，比较研究了ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳ对倒相器功能的影响，发现ＮＭＯＳ抗总剂量副照性能比ＰＭＯＳ差，主要是ＮＭＯＳ引起器件功能的失效。