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...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。展开更多
研究开发了0.4μm PD CMOS/SOI工艺,试制出采用H栅双边体引出的专用电路。对应用中如何克服PD SOI MOSFET器件的浮体效应进行了研究;探讨在抑制浮体效应的同时减少对芯片面积影响的途径,对H栅双边体引出改为单边体引出进行了实验研究。...研究开发了0.4μm PD CMOS/SOI工艺,试制出采用H栅双边体引出的专用电路。对应用中如何克服PD SOI MOSFET器件的浮体效应进行了研究;探讨在抑制浮体效应的同时减少对芯片面积影响的途径,对H栅双边体引出改为单边体引出进行了实验研究。对沟道长度为0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm的H栅PD SOI MOSFET单边体引出器件进行工艺加工及测试,总结出在现有工艺下适合单边体引出方式的MOSFET器件尺寸,并对引起短沟道PMOSFET漏电的因素进行了分析,提出了改善方法;对提高PD CMOS/SOI集成电路的设计密度和改进制造工艺具有一定的指导意义。展开更多
航天器中芯片工作时钟频率的不断提高使得单粒子翻转(single-event-upset,SEU)效应对时序逻辑的影响更加显著。目前已经提出的辐射加固锁存器存在面积和延时较大、功耗较高且抗单粒子翻转能力有限的问题。针对这些问题,提出了一款基于13...航天器中芯片工作时钟频率的不断提高使得单粒子翻转(single-event-upset,SEU)效应对时序逻辑的影响更加显著。目前已经提出的辐射加固锁存器存在面积和延时较大、功耗较高且抗单粒子翻转能力有限的问题。针对这些问题,提出了一款基于130 nm部分耗尽绝缘体上硅(partially-depleted silicon on insulator,PD-SOI)工艺的高速单粒子辐射自恢复锁存器。在对电路设计进行介绍的基础上,与其他已经报道的电路进行了对比,并利用节点翻转分析和仿真波形验证了该锁存器具有抗单粒子翻转自恢复的功能。对比结果表明,与其他的抗单粒子翻转自恢复锁存器相比,在牺牲部分功耗的代价下,大幅减小了锁存器的面积和延时。本方案所提出的辐射加固锁存器的综合开销指标APDP较其他辐射加固锁存器平均节省了71.14%,适用于辐射环境下的对速度和可靠性有较高要求的电路,为国产宇航高可靠自研芯片提供了选择。展开更多
Total ionizing dose responses of different transistor geometries after being irradiated by ^（60）Co γ-rays, in 0.13-μm partially-depleted silicon-on-insulator（PD SOI） technology are investigated. The negative thr...Total ionizing dose responses of different transistor geometries after being irradiated by ^（60）Co γ-rays, in 0.13-μm partially-depleted silicon-on-insulator（PD SOI） technology are investigated. The negative threshold voltage shift in an n-type metal-oxide semiconductor field effect transistor（nMOSFET） is inversely proportional to the channel width due to radiation-induced charges trapped in trench oxide, which is called the radiation-induced narrow channel effect（RINCE）.The analysis based on a charge sharing model and three-dimensional technology computer aided design（TCAD） simulations demonstrate that phenomenon. The radiation-induced leakage currents under different drain biases are also discussed in detail.展开更多
文摘通过模拟对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。
文摘研究开发了0.4μm PD CMOS/SOI工艺,试制出采用H栅双边体引出的专用电路。对应用中如何克服PD SOI MOSFET器件的浮体效应进行了研究;探讨在抑制浮体效应的同时减少对芯片面积影响的途径,对H栅双边体引出改为单边体引出进行了实验研究。对沟道长度为0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm的H栅PD SOI MOSFET单边体引出器件进行工艺加工及测试,总结出在现有工艺下适合单边体引出方式的MOSFET器件尺寸,并对引起短沟道PMOSFET漏电的因素进行了分析,提出了改善方法;对提高PD CMOS/SOI集成电路的设计密度和改进制造工艺具有一定的指导意义。
文摘航天器中芯片工作时钟频率的不断提高使得单粒子翻转(single-event-upset,SEU)效应对时序逻辑的影响更加显著。目前已经提出的辐射加固锁存器存在面积和延时较大、功耗较高且抗单粒子翻转能力有限的问题。针对这些问题,提出了一款基于130 nm部分耗尽绝缘体上硅(partially-depleted silicon on insulator,PD-SOI)工艺的高速单粒子辐射自恢复锁存器。在对电路设计进行介绍的基础上,与其他已经报道的电路进行了对比,并利用节点翻转分析和仿真波形验证了该锁存器具有抗单粒子翻转自恢复的功能。对比结果表明,与其他的抗单粒子翻转自恢复锁存器相比,在牺牲部分功耗的代价下,大幅减小了锁存器的面积和延时。本方案所提出的辐射加固锁存器的综合开销指标APDP较其他辐射加固锁存器平均节省了71.14%,适用于辐射环境下的对速度和可靠性有较高要求的电路,为国产宇航高可靠自研芯片提供了选择。
基金Project supported by the Weapon Equipment Pre-Research Foundation of China(Grant No.9140A11020114ZK34147)the Shanghai Municipal Natural Science Foundation,China(Grant No.15ZR1447100)
文摘Total ionizing dose responses of different transistor geometries after being irradiated by ^（60）Co γ-rays, in 0.13-μm partially-depleted silicon-on-insulator（PD SOI） technology are investigated. The negative threshold voltage shift in an n-type metal-oxide semiconductor field effect transistor（nMOSFET） is inversely proportional to the channel width due to radiation-induced charges trapped in trench oxide, which is called the radiation-induced narrow channel effect（RINCE）.The analysis based on a charge sharing model and three-dimensional technology computer aided design（TCAD） simulations demonstrate that phenomenon. The radiation-induced leakage currents under different drain biases are also discussed in detail.
