鐵電存儲(chǔ)器擁有高讀寫速度、高循環(huán)次數(shù)以及超低運(yùn)行功耗三大優(yōu)勢(shì),并且采用的鐵電材料具有很好的抗電離輻射能力,這使其在航空航天領(lǐng)域開始嶄露頭角。然而,復(fù)雜的空間輻射環(huán)境依然會(huì)使鐵電存儲(chǔ)器產(chǎn)生輻射效應(yīng),導(dǎo)致器件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)出錯(cuò)甚至無(wú)法正常工作。隨著半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點(diǎn)的推進(jìn),單粒子效應(yīng)逐漸成為了造成微電子器件工作異常的主要因素。目前,針對(duì)商用鐵電存儲(chǔ)器的單粒子效應(yīng)研究主要局限于器件中不同模塊的單粒子效應(yīng)的敏感性評(píng)估,對(duì)單粒子效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制研究相對(duì)較少,其出錯(cuò)機(jī)制還不清楚�；诖�,本文從計(jì)算機(jī)仿真模擬的角度出發(fā),針對(duì)組成鐵電存儲(chǔ)電路的CMOS元器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)以及鐵電存儲(chǔ)電路的單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的內(nèi)部機(jī)制展開仿真研究,并對(duì)外圍鎖存模塊進(jìn)行了加固設(shè)計(jì)。主要工作與結(jié)果如下:1.器件的三維建模及鐵電存儲(chǔ)單元讀寫電路的搭建。基于腳本的方法,建立了商用鐵電電容的三維簡(jiǎn)化模型以及90 nm CMOS器件的三維模型,并進(jìn)行了工藝校準(zhǔn);結(jié)合上述所建的模型,采用器件-電路混合仿真方法設(shè)計(jì)搭建了2T2C和1T1C鐵電存儲(chǔ)單元讀寫電路,并驗(yàn)證了它們讀寫功能的正確性。2.CMOS器件單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的仿真模擬。研究了單個(gè)CMOS... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同極化狀態(tài)的PZT晶胞結(jié)構(gòu)

材料的晶體結(jié)構(gòu)是一種典型的正四面體正四面體的八個(gè)頂角處，氧離子位于六體心。Zr/Ti 離子由于自發(fā)畸變可以很容自發(fā)極化。在外加電場(chǎng)的作用下，Zr/在撤去外加電場(chǎng)后，其不會(huì)完全回復(fù)到]。因此可以利用離子產(chǎn)生的正負(fù)位移狀種鐵電體中離子極化運(yùn)動(dòng)在宏觀上表現(xiàn)即鐵電薄膜的電滯回線，具體關(guān)系曲線圖 1-1 不同極化狀態(tài)的 PZT 晶胞結(jié)構(gòu)

過(guò)程：在鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極上加一個(gè)鐵電層發(fā)生極化翻轉(zhuǎn)，當(dāng)外電場(chǎng)變?yōu)榱愫�，后的剩余極化狀態(tài)，只要其極化強(qiáng)度足夠大，然會(huì)保持反型狀態(tài)或積累狀態(tài)，這樣就完成了作過(guò)程：當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)“0”進(jìn)行讀出時(shí)，需要在，器件溝道仍然處于積累狀態(tài)，此時(shí)輸出電流器放大后讀出數(shù)據(jù)“0”；對(duì)數(shù)據(jù)“1”進(jìn)行態(tài)，此時(shí)輸出電流要大于外部參考電流，經(jīng)靈見這種讀出方式無(wú)需改變鐵電層極化狀態(tài)來(lái)作[32]。但是 1T 型存儲(chǔ)單元在制備過(guò)程中鐵電性較差(只能保存一個(gè)月)，因而目前仍然處于

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鐵電存儲(chǔ)器的輻射效應(yīng)及其抗輻射加固技術(shù)研究[D]. 辜科.電子科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]單粒子效應(yīng)電路模擬方法研究[D]. 劉征.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3580564