脉冲激光器的瞬时辐照效应模拟

本文初步探讨了脉冲激光器模拟瞬时辐照效应的可行性,给出了几种典型电路的辐照试验结果,对比性地列出了器件在脉冲激光器和闪光X光机上的瞬时辐照输出波形,大致得出了激光器所能达到的等效剂量率范围。     

CMOS电路瞬时辐照效应的计算机模拟分析

利用LSTRAC-2对CD4007电路进行瞬时辐照效应模拟,分析了模拟中用到的有关参数的提取方法,对模拟的电路样品进行了瞬态辐照实验,并就结果进行了比较和讨论。结果表明,模拟和实验符合得较好。     

连续激光辐照CMOS相机的像素翻转效应及机理

为了研究激光对CMOS图像传感器的干扰效果,利用632.8 nm连续激光开展了对CMOS相机的饱和干扰实验。随着入射激光功率的增加,分别观察到未饱和、饱和、全屏饱和等现象,并发现,在全屏饱和前,功率密度达到1.4 W/cm2后,光斑强区中心区域出现了像素翻转效应。进一步加大光敏面激光功率密度到95.1 W/cm2,激光作用停止后相机仍能正常成像,证明像素翻转效应并非源自硬损伤。基于CMOS相机芯片的结构和数据采集处理过程进行了机理分析,认为强光辐照产生的过量光生载流子使得光电二极管电容上原来充满的电荷被快速释放,使得相关双采样中的两次采样所得信号Vreset与Vsignal逐渐接近,是输出像素翻转的一种可能原因。     

双极型集成电路瞬时辐照效应的计算机模拟

本文介绍了利用计算机模拟双极型集成电路的瞬时辐照效应。主要包括模拟原理、重要的模拟输入参数的提取、模拟过程和模拟结果和与实验结果的对比。模拟结果与实验结果能较好地吻合,这说明电子电路瞬时辐照效应的计算机模拟是可行的,且大有发展前途。     

用中子辐照提高体硅CMOS器件的抗瞬时辐照能力

通过测定专门设计的寄生样电流增益，用注入电流法测定CMOS器件的产锁阈值及用JT－1图示仪扫描测定闭锁曲线，有力地证实了体硅CMOS器件经中子辐照后其抗闭锁能力及抗瞬时辐照能力均有明显提高，激光脉冲器的瞬时辐照结果亦证实了这点。     

EEPROM和SRAM瞬时剂量率效应比较

对一种256 kb EEPROM电路AT28C256和一种256 kb SRAM电路HM62256开展了"强光一号"瞬时剂量率效应实验,测量了存储器的闩锁效应、翻转效应等。HM62256的翻转阈值为9.0×106 Gy(Si)/s,闩锁阈值高于5.4×107 Gy(Si)/s。AT28C256的闩锁阈值为2×107 Gy(Si)/s,存储单元翻转阈值高于3.0×108 Gy(Si)/s。对于SRAM,其翻转阈值远低于闩锁阈值;而对于EEPROM,在瞬时辐照下,闩锁阈值远低于存储单元的翻转阈值。基于两种存储器的数据存储原理,分析了SRAM和EEPROM瞬时剂量率效应差异的原因。     

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.     

CMOS运算放大器的质子辐照效应

本文报道了ＬＦ７６５０ ＣＭＯＳ运算放大器在４Ｍｅｖ、７Ｍｅｖ和３０Ｍｅｖ三种不同质子能量辐照下的损伤特性和变化规律，并通过对其损伤机理的分析，探讨了引起电参数失效的机理。结果表明，由于质子辐照引起多数载波子迁移率的降低，导致ＭＯＳＦＥＴ跨导下造成ＣＭＯＳ运放电路失效的主要原因，同时，比较了三种不同能量质子的辐照结果，表明电路的损伤与能量有一定的关系。     

总剂量辐照加固的PDSOI CMOS 64k静态随机存储器

在国内首次使得1.2μm部分耗尽SOI 64k静态随机存储器的抗总剂量能力达到了1×106 rad(Si),其使用了SIMOX晶圆. 在-55～125℃范围内,该存储器的数据读取时间几乎不变.在经过剂量为1×106 rad(Si)的总剂量辐照后,该存储器的数据读取时间也几乎不变,静态功耗仅从辐照前的0.65μA变化为辐照后的0.8mA,远远低于规定的10mA指标;动态功耗仅从辐照前的33mA变化为辐照后的38.1mA,远远低于规定的100mA指标.     

总剂量辐照加固的PDSOI CMOS 64k静态随机存储器

在国内首次使得1.2μm部分耗尽SOI 64k静态随机存储器的抗总剂量能力达到了1×106 rad(Si),其使用了SIMOX晶圆. 在-55～125℃范围内,该存储器的数据读取时间几乎不变.在经过剂量为1×106 rad(Si)的总剂量辐照后,该存储器的数据读取时间也几乎不变,静态功耗仅从辐照前的0.65μA变化为辐照后的0.8mA,远远低于规定的10mA指标;动态功耗仅从辐照前的33mA变化为辐照后的38.1mA,远远低于规定的100mA指标.     

不同规模SRAM辐射损伤效应的研究

通过对ETC公司的商用256 kb和1 Mb CMOS SRAM器件在不同偏置条件(包括静态偏置和动态读写偏置)下进行电离辐射效应的研究,获得了SRAM器件电气参数和功能出错数随总剂量的响应关系.实验结果表明,功耗电流随累积剂量的增加变化明显,可以作为表征SRAM辐射损伤的敏感参数,但功能出错数与功耗电流的变化不同步,与功耗电流没有必然联系,原因是功能出错主要由栅氧阈值电压负漂引起,而功耗电流的增加主要由栅氧和场氧阈值电压负漂造成的漏电引起.     

浮栅ROM与SRAM的辐射效应比较分析

比较了浮栅ROM和SRAM的中子、质子和γ辐射效应的异同,分析了其不同的原因.与SRAM相比,浮栅ROM器件出错时的14MeV中子注量阈值高5个量级;31.9MeV质子注量阈值高4个量级;总剂量损伤阈值相差不大,都在10⁴rad(Si)量级左右.这些都是由二者存储单元的结构和辐射效应机制决定的.在空间辐射环境中,不需经常擦写数据的情况下,应该选用浮栅ROM器件.     

中规模CMOS电路的电离辐射效应

本文报道了国产中规模体硅CMOS电路在~(60)Coγ射线和1.5MeV电子辐照下的总剂量效应的研究结果。试验表明,器件的软失效(参数退化达到某一损伤阈值)通常在400Gy(Si),而逻辑功能的失效则发生在1000Gy(Si)以后。同时,器件的软失效与辐照偏置条件没有明显的依赖关系,但软失效的参数却依赖于偏置条件及各厂家MOS工艺的差异。     

The transient analysis of latch-up in CMOS transmission gate induced by laser

An analytical model of transient latch-up in CMOS transmission gate induced by laser is established. The time-dependent current characteristics of the parasitic silicon controlled rectifier (SCR) under different injected photocurrent are illustrated. The model analyzes the trigger conditions for latch-up and describes the dynamic process varying with time. The photocurrent threshold causing latch-up under different pulse widths and repetition frequencies is obtained, which agrees well with the experimental results reported in the literature.     

CMOS SRAM单粒子翻转效应的解析分析

分析了影响ＣＭＯＳＳＲＡＭ单粒子翻转效应的时间因素,指出不能仅根据临界电荷来判断发生单粒子翻转效应与否,必须考虑器件的恢复时间、反馈时间和电荷收集过程．给出了恢复时间和反馈时间的计算方法,提出了器件抗单粒子翻转的加固措施．对电荷收集过程中截止管漏极电位的变化进行了分析,提出了临界电荷新定义,并给出了判断带电粒子入射能否导致器件发生单粒子翻转效应的方法