集成電路是每個航天器件的核心,其準確度和性能直接決定了航天器件的安全性和適用性。隨著集成電路的尺寸逐漸縮小,并且未來對航天器件的工作性能和工作時間要求越來越嚴格,電路芯片的抗輻照能力將會成為關鍵因素之一。電路集成度提高的同時,單粒子瞬態(tài)效應（Single Event Transient,SET）變得日益重要。由SET引起的電壓電流的擾動,也有可能造成多種單粒子效應發(fā)生。根據調研可知,工藝水平正在快速更新?lián)Q代,電路的規(guī)模日益擴大,SET誘發(fā)的軟錯誤頻繁發(fā)生,現(xiàn)已經變成電路失效的主要輻射效應。本文基于65nm體硅CMOS工藝,研究分析了 SET造成的軟錯誤,并針對SET提出了有效的加固方法。仿真結果表明本文提出的新型加固方法可以顯著的降低SET的脈沖幅值,進而大幅度降低了由SET誘發(fā)的軟錯誤率,對集成電路有關抗輻照設計提供了理論性的指導。本文核心內容如下:1.借鑒國內外有關抗輻射的研究結論,本文對單粒子瞬態(tài)效應的產生機理和傳播特性做了深入分析,總結了目前常用的幾種單粒子瞬態(tài)效應的模擬方法。2.為了準確評估單粒子瞬態(tài),必須深入器件內部進行研究。所以對器件進行搭建物理模型是很有必要的。采用物理... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 課題的國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內容
    1.4 論文結構
第二章 單粒子瞬態(tài)研究基礎
    2.1 輻射環(huán)境及輻射效應
        2.1.1 輻射環(huán)境
        2.1.2 輻射效應
    2.2 單粒子瞬態(tài)效應理論基礎
        2.2.1 單粒子瞬態(tài)效應
        2.2.2 電荷的沉積與收集
    2.3 單粒子瞬態(tài)脈沖傳播特性分析
        2.3.1 掩蔽效應
        2.3.2 展寬效應
        2.3.3 衰減效應
    2.4 單粒子瞬態(tài)效應的分析方法
        2.4.1 基于模型分析的軟錯誤率算法
        2.4.2 基于仿真軟件的模擬
        2.4.3 硬件模擬
    2.5 本章小結
第三章 單粒子瞬態(tài)物理建模
    3.1 Sentaurus TCAD及混合仿真介紹
    3.2 三維器件的單管建模及工藝校準
    3.3 粒子入射模擬
        3.3.1 模擬原理
        3.3.2 模擬配置
        3.3.3 模擬結果分析
    3.4 本章小結
第四章 基于65 nm新型反相器抗SET加固方法研究
    4.1 相關研究現(xiàn)狀分析
    4.2 新型反相器抗SET加固方法
        4.2.1 反相器加固電路結構
        4.2.2 內部器件模型及校準
        4.2.3 加固電路功能驗證
    4.3 新型反相器抗SET加固分析
        4.3.1 基于面積等效的加固分析
        4.3.2 基于驅動等效的加固分析
    4.4 基于P~+深阱摻雜濃度的設計優(yōu)化
    4.5 本章小結
第五章 總結和展望
    5.1 研究工作總結
    5.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于PDSOI工藝的抗SET鎖相環(huán)設計[J]. 呂蔭學,劉夢新,羅家俊,葉甜春.  微電子學與計算機. 2013(09)
[2]半導體器件輻射效應研究[J]. 劉忠立.  信息與電子工程. 2012(06)
[3]一種基于混合模擬的計算組合電路中軟錯誤率的方法與工具[J]. 陳書明,杜延康,劉必慰.  國防科技大學學報. 2012(04)
[4]SET傳播過程中的脈沖展寬效應[J]. 梁斌,陳書明,劉必慰,劉征.  半導體學報. 2008(09)
[5]KM6載人航天器空間環(huán)境試驗設備[J]. 黃本誠.  中國空間科學技術. 2002(03)

博士論文
[1]半導體器件的電磁損傷效應與機理研究[D]. 任興榮.西安電子科技大學 2014
[2]納米CMOS集成電路單粒子誘導的脈沖窄化及電荷共享效應研究[D]. 秦軍瑞.國防科學技術大學 2013



本文編號：3524801