文档介绍：长春理工大学
硕士学位论文
超深亚微米器件的辐照特性研究与建模
姓名:王思浩
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:田景全;黄如
20100301
要摘器件性能的退化,甚至是彻底的失效。总剂量效应是导致器件性能退化的主要辐照效应之一。本文主要针对超深亚微米器件的总剂量效应进行了实验研究,实验结果表较为严重,会导致器件的关态泄漏电流增大,使器件和电路的静态功耗增加。应用建立的模型预测各种电路模块的辐照特性,包括:电阻负载反相器、环形振荡器、辑错误,但会增加电路的静态功耗;总剂量效应对丌关电路的影响较为严重,会导致对模型结果进行了验证,误差均在%以下。关键词:超深亚微米器件总剂量效应模型电路辐照特性随着航天电子技术的发展,空问环境和电子技术的关系越来越密切。辐照会导致明:环栅器件具有很好的抗辐照特性;总剂量效应对直栅器件直流特性的影响在实验分析的基础上建立了直栅骷芗亮啃вδP汀T谀P椭锌悸橇私缑态不均匀分布、衬底掺杂分碲、陷阱电荷不均匀分布、嵌纫约霸绰┙嵘畹挠跋臁开关电路和传输门电路。预测结果表明:总剂量效应基本不会引起组合逻辑电路的逻电路失效。对环栅器件进行建模,并将该模型嵌入到商用模型校阌诘缏贩抡妗
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碰年至月盟日工愚谨驰芝年亚月长春理工大学硕士虿┦学位论文原创性声明长春理工大学学位论文版权使用授权书作者签名:导师签名:本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《超深亚微米器件的辐照特性研究与建模》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被奁阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。
第一章绪论研究背景器件辐照效应国内外的研究进展科技发展实现了人类探索宇宙奥秘的梦想,也推动了人们对太空环境的研究。随高,集成电路的特征尺寸不断等比例缩小。与此同时,由于器件的结构参数和制造工材料可能会对器件的辐照特性产生影响。因此,研究超深亚微米器件的辐照特起人们的重视是在年耹同美国进行高空核爆炸时。核爆引起的范艾伦辐射带近几年来,随着工艺技术的改进,器件尺寸已经进入到超深亚微米领域。年能逻辑电路的物理栅长将达到Ⅲ,栅氧化层等效厚度路性能与集成密度不断提高,促进了信息产业的高速增长。目前,在工业界,技着航天技术的不断发展和太空探索的不断延伸,空间辐照环境对电子系统的影响日益引起人们的重视。由于空间辐照环境的存在,电子系统经常处于恶劣的辐射环境中。这就给作为电子系统核心组成部分的集成电路的可靠性提出了更高要求。集成电路的基本组成单元——℃骞芤云涞凸摹⒏咚俣取⒁子诩啥泛应用于军事和航天领域。随着器件制造的工艺水平和人们对集成电路性能要求的提艺的改变,器件本身的电学特性出现了一些新的物理效应,如短沟效应、窄沟效应、沟道长度调制效应等,使器件继续按比例缩小面临更大的挑战。为了解决这些问题,人们提出了一些新器件结构、新工艺技术和一些新材料,而这些新结构、新工艺和新性成为研究集成电路可靠性的基本问题之一,引起了人们的广泛关注。在空间环境下,辐照会导致器件和集成电路性能的退化,甚至是彻底地失效,从而带来巨大的损失。因此,辐照对集成电路特性的影响、减缓这些影响所必须采取的措施以及如何对器件和集成电路的辐照特性进行预测成为研究的焦点。在国外,抗辐射电子学领域的发展已有五十几年的历史。五十几年来,研究人员在总剂量效应的研究方面取得了很大的进展。辐照效应对集成电路性能的影响首次引的变化使美国正在运行的磐ㄑ段佬欠⑸斯收稀H嗣嵌苑湫вΦ难芯糠较开始改变,从以前的仅考虑辐射对半导体材料和半导体器件造成的体效应损伤的研究转向辐射对半导体器件的表面损伤效应的研究。以美国和前苏联为首的同、俄、欧洲等国家,为了满足当时航天和国防现代化技术发展的需要,他们努力寻找各种抗辐射损伤的半导体材料和器件。,电源电压将下降到。晶体管尺寸的不断缩小使集成电
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