22nm全耗尽型绝缘体上硅器件单粒子瞬态效应的敏感区域 被引量：1

1

作者 张博翰 梁斌 +1 位作者 刘小年 方亚豪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-152,共7页

基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际... 基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际电路中重离子轰击位置对22 nm FDSOI器件SET敏感性的影响,并从电荷收集机制的角度进行了解释。深入分析发现寄生双极放大效应对重粒子轰击位置敏感是造成器件不同区域SET敏感性不同的原因。而单管漏极接恒压源造成漏极敏感性增强是导致单管与反相器中器件SET敏感区域不同的原因。修正了FDSOI工艺下器件SET敏感性区域的研究方法,与单管相比,采用反相器进行仿真,结果更符合实际情况,这将为器件SET加固提供理论指导。 展开更多

关键词 单粒子瞬态 电荷收集 双极放大效应 敏感区域 全耗尽型绝缘体上硅

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基于优化模型的纳米器件逻辑单元单粒子瞬态仿真研究

2

作者 王坦 丁李利 +3 位作者 罗尹虹 赵雯 张凤祁 徐静妍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1119-1126,共8页

空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线... 空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线性能量传输值(LET)的重离子入射版图不同位置,计算获取SET平均脉宽及敏感截面分布。该方法已集成于项目组自研TREES软件,并针对商用65 nm工艺库中的多种逻辑单元开展了相关仿真计算。结果表明,该方法可在物理版图设计阶段评估单粒子瞬态截面及脉宽分布,为版图屏蔽SET设计加固提供基础参考数据。 展开更多

关键词 空间辐射 单粒子瞬态 电路级仿真 电荷共享 寄生双极放大

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光电耦合器的单粒子瞬态脉冲效应研究 被引量：6

3

作者 封国强 马英起 +1 位作者 张振龙 韩建伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期36-40,共5页

利用脉冲激光模拟单粒子效应实验装置研究光电耦合器HCPL-5231和HP6N134的单粒子瞬态脉冲(SET)效应。实验获得了相关器件的单粒子瞬态脉冲波形参数与等效LET的关系,并甄别出器件SET效应的敏感位置,初步分析了SET效应产生的机理。利用脉... 利用脉冲激光模拟单粒子效应实验装置研究光电耦合器HCPL-5231和HP6N134的单粒子瞬态脉冲(SET)效应。实验获得了相关器件的单粒子瞬态脉冲波形参数与等效LET的关系,并甄别出器件SET效应的敏感位置,初步分析了SET效应产生的机理。利用脉冲激光测试了光电耦合器的SET宽度与等效LET的关系,并尝试测试了两种光电耦合器的SET效应的截面,其中,HCPL-5231的实验结果与其他文献利用重离子加速器得到的数据符合较好,验证了脉冲激光测试器件单粒子效应的有效性。 展开更多

关键词 脉冲激光 单粒子瞬态脉冲 光电耦合器 等效LET

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SiGe BiCMOS线性器件脉冲激光单粒子瞬态效应研究 被引量：2

4

作者 安恒 张晨光 +3 位作者 杨生胜 薛玉雄 王光毅 王俊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期149-155,共7页

验证SiGe BiCMOS工艺线性器件的单粒子瞬态(Single Event Transient, SET)效应敏感性,选取典型运算放大器THS4304和稳压器TPS760进行了脉冲激光试验研究。试验中,通过能量逐渐逼近方法确定了其诱发SET效应的激光阈值能量,并通过逐点扫... 验证SiGe BiCMOS工艺线性器件的单粒子瞬态(Single Event Transient, SET)效应敏感性,选取典型运算放大器THS4304和稳压器TPS760进行了脉冲激光试验研究。试验中,通过能量逐渐逼近方法确定了其诱发SET效应的激光阈值能量,并通过逐点扫描的办法分析了器件内部单粒子效应敏感区域,并在此基础上分析了脉冲激光能量与SET脉冲的相互关系,获得了单粒子效应截面,为SiGe BiCMOS工艺器件在卫星电子系统的筛选应用以及抗辐射加固设计提供数据参考。 展开更多

关键词 SIGE BICMOS 线性器件 单粒子效应 单粒子瞬态 脉冲激光

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一款抗单粒子瞬态加固的偏置电路 被引量：4

5

作者 韩本光 曹琛 +1 位作者 吴龙胜 刘佑宝 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期190-194,共5页

通过增加一个NMOP、PMOS和一个电阻组成的单粒子瞬态抑制电路,设计了一种新的抗单粒子瞬态加固的偏置电路,该偏置电路具有较高抗单粒子瞬态能力.为了证实其抗单粒子能力,基于SIMC 130nm CMOS工艺设计了传统的及提出的抗单粒子瞬态两种... 通过增加一个NMOP、PMOS和一个电阻组成的单粒子瞬态抑制电路,设计了一种新的抗单粒子瞬态加固的偏置电路,该偏置电路具有较高抗单粒子瞬态能力.为了证实其抗单粒子能力,基于SIMC 130nm CMOS工艺设计了传统的及提出的抗单粒子瞬态两种结构的偏置电路.仿真结果表明,对于提出的加固偏置电路,由单粒子引起的瞬态电压和电流的变化幅值分别减小了约80.6%和81.2%;同时增加的单粒子瞬态抑制电路在正常工作状态下不消耗额外功耗,且所占用的芯片面积小,也没有引入额外的单粒子敏感结点. 展开更多

关键词 抗辐射设计加固 单粒子瞬态 辐射效应 偏置电路 线性能量传输(LET)

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基于工艺波动的单粒子串扰效应研究

6

作者 刘保军 雍霄驹 +1 位作者 张爽 陈名华 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期79-85,共7页

为了表征互连线结构参数工艺波动对单粒子串扰(SEC)的影响,基于互连线的RLC等效模型和单粒子瞬态(SET)的等效电路,设计正交试验,利用极差分析和方差分析法,确定了互连线结构参数工艺波动时SEC的极限工艺角,并分析了技术节点、粒子能量... 为了表征互连线结构参数工艺波动对单粒子串扰(SEC)的影响,基于互连线的RLC等效模型和单粒子瞬态(SET)的等效电路,设计正交试验,利用极差分析和方差分析法,确定了互连线结构参数工艺波动时SEC的极限工艺角,并分析了技术节点、粒子能量、互连线长度对SEC极限工艺角的影响机理。结果表明,在互连线耦合效应和脉冲传播特性的共同作用下,45 nm技术节点以上,互连线结构参数波动±10%时,SEC的波动范围大于20%,且相对变化量随着粒子能量的增加,呈增大趋势,但并没有随着互连线长度的增加而出现较大的差异。45 nm技术节点以下,尽管SEC的电压峰值、噪声面积显著增加,但互连线工艺波动对SEC的影响却呈减小趋势,且随着互连线长度增加,SEC的波动呈增大趋势。 展开更多

关键词 工艺波动 单粒子瞬态(set) 串扰效应 极限工艺角

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光电耦合器4N49单粒子瞬态脉冲效应的试验研究 被引量：2

7

作者 马英起 封国强 +3 位作者 安广朋 张振龙 黄建国 韩建伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期764-768,共5页

通过脉冲激光模拟单粒子效应,对光电耦合器4N49的单粒子瞬态脉冲(SET)效应进行了试验研究。在10V工作电压下,获取了4N49在特定线性能量传输(LET)值下的SET波形特征及其变化规律,得到了器件SET效应的等效LET阈值为10MeV.cm2.mg-1,而饱和... 通过脉冲激光模拟单粒子效应,对光电耦合器4N49的单粒子瞬态脉冲(SET)效应进行了试验研究。在10V工作电压下,获取了4N49在特定线性能量传输(LET)值下的SET波形特征及其变化规律,得到了器件SET效应的等效LET阈值为10MeV.cm2.mg-1,而饱和截面数值则高达1.2×10-3cm2。试验验证了4N49的SET效应对后续数字电路的影响状况,定量研究了SET效应减缓电路的有效性,通过设计合理的电路参数可将器件在5V工作电压下的SET效应阈值由7.89MeV.cm2.mg-1提高至22.19MeV.cm2.mg-1。4N49的SET效应试验研究为光电耦合器SET效应的测试及防护措施的有效性验证提供了新的试验方法。 展开更多

关键词 脉冲激光 光电耦合器 单粒子瞬态脉冲

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考虑单粒子多瞬态故障的数字电路失效概率评估 被引量：3

8

作者 梁华国 袁德冉 +1 位作者 闫爱斌 黄正峰 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期505-512,共8页

为了准确评估电路的失效概率,提出一种考虑单粒子多瞬态(SEMT)的数字电路失效概率评估方法.该方法通过解析电路门级网表提取SEMT故障位置对;使用双指数电流源模型模拟故障注入,通过SEMT脉冲复合模型将SEMT脉冲转化为复合的SET脉冲并沿... 为了准确评估电路的失效概率,提出一种考虑单粒子多瞬态(SEMT)的数字电路失效概率评估方法.该方法通过解析电路门级网表提取SEMT故障位置对;使用双指数电流源模型模拟故障注入,通过SEMT脉冲复合模型将SEMT脉冲转化为复合的SET脉冲并沿数据通路向下游传播;在脉冲传播过程中,使用SEMT脉冲屏蔽模型评估逻辑屏蔽、电气屏蔽与时窗屏蔽效应,使用电路失效概率计算方法得到电路总体失效概率.实验结果表明,与同类方法相比,文中方法计算结果更为精确;与基于统计的蒙特卡罗方法相比,该方法的相对误差仅为2%,能够有效地指导集成电路容错设计. 展开更多

关键词 失效概率 软错误 单粒子多瞬态 信号概率

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基于四值脉冲参数模型的单粒子瞬态传播机理与软错误率分析方法 被引量：2

9

作者 李悦 蔡刚 +1 位作者 李天文 杨海钢 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2113-2121,共9页

随着工艺尺寸的不断缩小,由单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应引起的软错误已经成为影响宇航用深亚微米VLSI电路可靠性的主要威胁,而SET脉冲的产生和传播也成为电路软错误研究的热点问题。通过研究SET脉冲在逻辑链路中的传播... 随着工艺尺寸的不断缩小,由单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应引起的软错误已经成为影响宇航用深亚微米VLSI电路可靠性的主要威胁,而SET脉冲的产生和传播也成为电路软错误研究的热点问题。通过研究SET脉冲在逻辑链路中的传播发现:脉冲上升时间和下降时间的差异能够引起输出脉冲宽度的展宽或衰减;脉冲的宽度和幅度可决定其是否会被门的电气效应所屏蔽。该文提出一种四值脉冲参数模型可准确模拟SET脉冲形状,并采用结合查找表和经验公式的方法来模拟SET脉冲在电路中的传播过程。该文提出的四值脉冲参数模型可模拟SET脉冲在传播过程中的展宽和衰减效应,与单参数脉冲模型相比计算精度提高了2.4%。该文应用基于图的故障传播概率算法模拟SET脉冲传播过程中的逻辑屏蔽,可快速计算电路的软错误率。对ISCAS’89及ISCAS’85电路进行分析的实验结果表明:该方法与HSPICE仿真方法的平均偏差为4.12%,计算速度提升10000倍。该文方法可对大规模集成电路的软错误率进行快速分析。 展开更多

关键词 超大规模集成电路 软错误率 单粒子瞬态 四值脉冲参数 故障传播概率

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横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应 被引量：1

10

作者 李泽宏 李肇基 杨舰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期149-153,共5页

基于单粒子辐照的等离子体输运机理,提出了横向高压DMOS单粒子辐照的瞬态响应模型。借助对横向高压DMOS的关态和开态的不同能量粒子辐照瞬态响应的二维数值分析,获得了横向高压DMOS在双结、单结和无结情况下的瞬态响应特性。其计算结果... 基于单粒子辐照的等离子体输运机理,提出了横向高压DMOS单粒子辐照的瞬态响应模型。借助对横向高压DMOS的关态和开态的不同能量粒子辐照瞬态响应的二维数值分析,获得了横向高压DMOS在双结、单结和无结情况下的瞬态响应特性。其计算结果表明,横向高压DMOS的开态漏端峰值电流比关态的漏端峰值电流小,且漏端峰值电流和峰值电流出现的时间随入射粒子能量的增大而增加。 展开更多

关键词 横向高压DMOS 单粒子效应 等离子体 瞬态响应

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SiGe HBT单粒子瞬态TCAD仿真研究 被引量：1

11

作者 陈寿面 孙亚宾 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期188-194,227,共8页

借助于TACD数值仿真,对具有交叉指状结构的锗硅异质结双极型晶体管（SiGe HBT）中由重离子辐射诱导的单粒子瞬态（SET）效应展开了详细的研究。首先分析了重离子辐射诱导的电势和场强的变化,阐明了SiGe HBT中单粒子瞬态机制。然后,通过... 借助于TACD数值仿真,对具有交叉指状结构的锗硅异质结双极型晶体管（SiGe HBT）中由重离子辐射诱导的单粒子瞬态（SET）效应展开了详细的研究。首先分析了重离子辐射诱导的电势和场强的变化,阐明了SiGe HBT中单粒子瞬态机制。然后,通过对比重离子入射至器件不同位置时各电极的瞬态电流和感生电荷的收集情况,确定了集电极/衬底（CS）结及附近区域为SiGe HBT单粒子瞬态的敏感区域。结果表明相对于集电极和衬底的电荷收集,基极和发射极收集的电荷可忽略不计。此外,各电极的瞬态电流和电荷收集还具有明显的位置依赖性。上述结果可为SiGe HBT单粒子效应的抗辐射加固提供有力的指导依据。 展开更多

关键词 锗硅异质结双极型晶体管(SiGe HBT) 空间辐射 单粒子瞬态(set) 电荷收集 TCAD仿真

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高速PWM单粒子瞬态效应脉冲激光模拟试验研究

12

作者 安恒 李得天 +7 位作者 文轩 张晨光 王鷁 马奎安 李存惠 薛玉雄 杨生胜 曹洲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期74-80,共7页

利用脉冲激光验证高速脉宽调制控制器(Pulse Width Modulator,PWM)单粒子瞬态效应的敏感性和防护设计。试验中,通过改变脉冲激光能量,逐步扫描PWM控制器电路,确定了诱发单粒子瞬态效应的激光能量阈值和敏感区域。通过改变PWM控制器软启... 利用脉冲激光验证高速脉宽调制控制器(Pulse Width Modulator,PWM)单粒子瞬态效应的敏感性和防护设计。试验中,通过改变脉冲激光能量,逐步扫描PWM控制器电路,确定了诱发单粒子瞬态效应的激光能量阈值和敏感区域。通过改变PWM控制器软启动配置电路设计,验证了防护电路设计的合理性,为卫星电源子系统的单粒子瞬态效应防护设计提供技术参考。 展开更多

关键词 脉宽调制控制器 单粒子效应 单粒子瞬态 脉冲激光 防护验证

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双极电压比较器LM311电离总剂量与单粒子瞬态协同效应研究 被引量：4

13

作者 王利斌 姚帅 +7 位作者 陆妩 王信 于新 李小龙 刘默寒 孙静 席善学 郭旗 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1635-1640,共6页

本文研究了高、低电平输出偏置条件下双极电压比较器LM311的电离总剂量(Total Ionizing Dose,TID)—单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)的协同效应.实验结果表明,高电平输出偏置条件下累积总剂量后的LM311的SET会受到明显抑制,主... 本文研究了高、低电平输出偏置条件下双极电压比较器LM311的电离总剂量(Total Ionizing Dose,TID)—单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)的协同效应.实验结果表明,高电平输出偏置条件下累积总剂量后的LM311的SET会受到明显抑制,主要表现为瞬态脉冲宽度减小,SET幅值变小.低电平输出偏置条件下累积总剂量后的LM311的SET有促进作用,主要表现为瞬态脉冲宽度增大,SET幅值变大.与高电平输出偏置条件相比,LM311在低电平输出偏置条件下对SET不敏感.发现TID诱发的界面态陷阱电荷和氧化物陷阱电荷是TID-SET协同抑制效应出现的根本原因. 展开更多

关键词 电离总剂量 单粒子瞬态 协同效应 双极电压比较器

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运算放大器单粒子瞬态脉冲效应试验评估及防护设计 被引量：2

14

作者 程佳 马英起 +3 位作者 韩建伟 朱翔 上官士鹏 陈睿 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期222-228,共7页

线性器件的单粒子瞬态脉冲效应(SET)具有瞬发性和传播性,其对星用电子系统和设备的在轨故障定位及防护设计造成较大困难,已成为威胁航天器可靠性的重要因素之一.星用电子设备需要对所采用线性器件的SET特征进行细致的试验评估,以确定其... 线性器件的单粒子瞬态脉冲效应(SET)具有瞬发性和传播性,其对星用电子系统和设备的在轨故障定位及防护设计造成较大困难,已成为威胁航天器可靠性的重要因素之一.星用电子设备需要对所采用线性器件的SET特征进行细致的试验评估,以确定其最坏情况,并在此基础上结合具体应用电路特点进行有针对性的滤波等防护设计.本文以典型的星用线性器件LM124运算放大器作为研究对象,利用脉冲激光对其SET特征进行试验评估,得到宽度为35μs、幅度为7.2 V的最坏情况SET参数.利用Hspice仿真验证LM124的SET特性与规律,针对最坏情况SET,仿真设计了外围滤波电路,研究不同减缓电路参数对SET脉冲的抑制效果,确定出最优电路参数.再次利用脉冲激光试验检验滤波电路对最坏情况SET的减缓效果,结果表明采用最优参数设计的滤波电路对最坏情况SET有较好的抑制作用,能够满足通常的应用电路需求. 展开更多

关键词 单粒子瞬态脉冲效应 脉冲激光 试验评估 减缓电路

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变温辐照对双极电压比较器LM2903在不同偏置状态下的单粒子瞬态影响 被引量：2

15

作者 姚帅 陆妩 +8 位作者 于新 李小龙 王信 刘默寒 孙静 常耀东 席善学 何承发 郭旗 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1122-1126,共5页

利用变温辐照方法模拟了低剂量率辐照,研究了双极电压比较器LM2903的电离总剂量(TID)-单粒子瞬态(SET)的协同效应。结果表明,高电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有抑制作用;低电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有促进作用。... 利用变温辐照方法模拟了低剂量率辐照,研究了双极电压比较器LM2903的电离总剂量(TID)-单粒子瞬态(SET)的协同效应。结果表明,高电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有抑制作用;低电平工作状态偏置时,TID对LM2903的SET具有促进作用。电离辐照诱发的界面态缺陷电荷是TID-SET协同效应产生的根本原因,电压比较器的输出级结构导致了偏置状态对TID-SET协同效应的不同影响。 展开更多

关键词 变温辐照方法 双极电压比较器 电离总剂量 单粒子瞬态 偏置状态 协同效应

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一种抗单粒子瞬态加固的压控延迟线设计 被引量：2

16

作者 史柱 王斌 +4 位作者 赵雁鹏 杨博 卢红利 高利军 刘文平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1314-1321,共8页

延迟锁相环中的压控延迟线是对单粒子事件(single event,SE)最敏感的子电路之一,其主要包括偏置电路和压控延时单元.利用双指数电流拟合3-D TCAD混合仿真中的单粒子瞬态(single-event transient,SET)电流,分析了压控延迟线对SE的敏感性... 延迟锁相环中的压控延迟线是对单粒子事件(single event,SE)最敏感的子电路之一,其主要包括偏置电路和压控延时单元.利用双指数电流拟合3-D TCAD混合仿真中的单粒子瞬态(single-event transient,SET)电流,分析了压控延迟线对SE的敏感性.根据响应程度和电路结构的不同,对偏置电路进行了冗余加固;同时,对压控延时单元中提出了SET响应检测电路.在输入信号频率为1 GHz,电源电压1.2 V,入射粒子LET值为80 MeV·cm^(2)/mg的条件下,Spice仿真表明:和未加固电路相比,偏置电压V_(bn)和V_(bp)在受到粒子轰击后,翻转幅度分别下降了75%和60%,消除了输出时钟信号中的丢失脉冲;设计出的检测电路能够将各种情况下有可能出现的SET响应指示出来,提高了输出时钟信号的可靠性. 展开更多

关键词 单粒子瞬态 延迟锁相环 压控延迟线 辐射加固

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14 nm FinFET器件单粒子瞬态特性研究 被引量：2

17

作者 王斌 史柱 +3 位作者 岳红菊 李海松 卢红利 杨博 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2209-2215,共7页

为评估鳍式场效应晶体管(FinFET)的本征抗辐射能力,本文通过三维工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真研究了14 nm FinFET工艺的单粒子瞬态(SET)特性。研究结果表明,在不同的线性能量传输(LET)值及不同的入射位置下,FinFET器件具有不同的单粒... 为评估鳍式场效应晶体管(FinFET)的本征抗辐射能力,本文通过三维工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真研究了14 nm FinFET工艺的单粒子瞬态(SET)特性。研究结果表明,在不同的线性能量传输(LET)值及不同的入射位置下,FinFET器件具有不同的单粒子敏感性。SET脉冲宽度随LET值的增大而展宽。此外,SET特性与粒子轰击位置的关系呈现出复杂性。对于低LET值(LET≤1 MeV·cm^(2)/mg),SET特性与重离子的入射位置具有很强的依赖性;对于高LET值(LET>10 MeV·cm^(2)/mg),由于加强了衬底的电荷收集,SET特性与粒子轰击位置的依赖性减弱。 展开更多

关键词 单粒子瞬态 鳍式场效应晶体管 重离子 线性能量传输 工艺计算机辅助设计

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抗单粒子瞬态的辐射加固压控延时单元 被引量：2

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作者 史柱 赵雁鹏 +3 位作者 高利军 杨博 王斌 刘文平 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期105-112,共8页

为解决空间应用的延迟锁相环中压控延迟线易受单粒子扰动问题,提出了一种加固的压控延迟线结构。在分析了传统压控延时单元的单粒子敏感性基础上,通过在延时单元的输出节点之间增加2个NMOS管和2个PMOS管形成正反馈结构,提高了延时单元... 为解决空间应用的延迟锁相环中压控延迟线易受单粒子扰动问题,提出了一种加固的压控延迟线结构。在分析了传统压控延时单元的单粒子敏感性基础上,通过在延时单元的输出节点之间增加2个NMOS管和2个PMOS管形成正反馈结构,提高了延时单元的抗单粒子瞬态特性。在输入参考时钟为1 GHz时,先通过计算机辅助设计技术(TCAD)混合仿真验证了该单元的加固效果:当LET值∅1为20 MeV·cm^(2)/mg时,提出的加固结构将电压扰动幅度降低了44.9%;当LET值∅2为80 MeV·cm^(2)/mg时,翻转电压降低幅度为23.7%。再基于Spice仿真,验证了在延迟锁相环实际工作的锁定状态下,该结构起到了抑制压控延迟线中单粒子瞬态的作用。仿真结果表明,对比传统的加固方法,提出的加固压控延迟线结构在只付出13.6%的面积增加代价下,在533 MHz~1 GHz的频率范围内实现了对两种LET值下的单粒子瞬态免疫。 展开更多

关键词 单粒子瞬态 辐射加固 压控延迟线

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结深对65nm体硅CMOS晶体管单粒子瞬态脉冲的影响 被引量：1

19

作者 刘蓉容 池雅庆 窦强 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第12期2176-2184,共9页

使用TCAD模拟工具,分析了纳米工艺下N+-N结、P+-P结和PN结深度的变化对PMOS以及NMOS单粒子瞬态(SET)脉冲宽度的影响,并考虑了电压温度变化下结深对晶体管单粒子瞬态的影响程度。结果表明,N+-N结的变化对PMOS晶体管单粒子瞬态脉冲宽度的... 使用TCAD模拟工具,分析了纳米工艺下N+-N结、P+-P结和PN结深度的变化对PMOS以及NMOS单粒子瞬态(SET)脉冲宽度的影响,并考虑了电压温度变化下结深对晶体管单粒子瞬态的影响程度。结果表明,N+-N结的变化对PMOS晶体管单粒子瞬态脉冲宽度的影响最为显著。同时,还分析出N+-N、P+-P结在不同电压下的差异性较为明显,PN结在不同温度下的差异性较为显著。 展开更多

关键词 N’-N结 P’-P结 PN结 单粒子瞬态 PMOS NMOS 脉冲宽度

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一种先进CMOS工艺下抗单粒子瞬态加固的与非门

20

作者 史柱 肖筱 +4 位作者 王斌 杨博 卢红利 岳红菊 刘文平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期114-121,共8页

先进纳米集成电路工艺的发展使得微电子器件翻转的阈值电荷不断降低,导致数字电路中由单粒子效应引起的软错误率增加。为加强集成电路中标准单元的抗辐射特性,本文提出了一种抗单粒子瞬态(single-event transient,SET)加固的与非门结构... 先进纳米集成电路工艺的发展使得微电子器件翻转的阈值电荷不断降低,导致数字电路中由单粒子效应引起的软错误率增加。为加强集成电路中标准单元的抗辐射特性,本文提出了一种抗单粒子瞬态(single-event transient,SET)加固的与非门结构。在三阱工艺下,通过将下拉网络中每一个NMOS管的衬底和源极各自短接,便有效地提高了与非门抗辐射性能,而且随着输入端数目的增加,本文提出的与非门加固效果更加明显。利用Sentaurus TCAD软件的混合仿真模式进行粒子入射仿真实验,对于与输出节点相连的NMOS管采用经过工艺校准的三维物理模型,其他MOS管采用工艺厂商提供的Spice模型。结果显示:在40 nm工艺下,当入射粒子线性能量传输(linear energy transfer,LET)值为10 MeV·cm^(2)/mg时,本文提出的2输入与非门能够在3种输入的情况下降低输出电压扰动幅度。其中在N_(2)管关闭的输入模式下,达到了对单粒子入射免疫的效果;对于3输入与非门,即使在“最坏”输入的情况下,也能使输出电压翻转幅度降低85.4%。因此,本文提出的与非门加固方法起到了显著的抗单粒子瞬态效果。 展开更多

关键词 辐射加固 单粒子瞬态 组合逻辑 与非门 工艺

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