纳米体硅CMOS工艺逻辑电路单粒子效应研究/清华大学优秀博士学位论文丛书
定 价：69 元
丛书名：清华大学优秀博士学位论文丛书
- 作者：陈荣梅 著
- 出版时间：2020/11/1
- ISBN：9787302557470
- 出 版 社：清华大学出版社
- 中图法分类：TN432
- 页码：124
- 纸张：胶版纸
- 版次：1
- 开本：16开
《纳米体硅CMOS工艺逻辑电路单粒子效应研究/清华大学优秀博士学位论文丛书》深入研究了纳米体硅CMOS工艺逻辑电路中单粒子效应的产生与传播受电路工作电压、频率和版图结构等电路内在因素，以及温度和总剂量两种空间环境变量的影响规律及其机理。具体包括：①量化了SEU软错误在逻辑电路中的传播概率模型，并将其应用到单粒子效应的实验评估中，同时提出SEU软错误的加固策略；②研究了保护环加固与商用版图结构电路对单粒子多瞬态效应的敏感性差异；③研究了逻辑电路的单粒子软错误截面变化受工作电压和测试向量的影响；④研究了不同电路工作电压下逻辑电路的单粒子软错误截面随温度的变化。
《纳米体硅CMOS工艺逻辑电路单粒子效应研究/清华大学优秀博士学位论文丛书》可供纳米集成电路辐射效应、单粒子效应的科研人员，以及抗辐射集成电路设计的工程师参考阅读。
电子器件空间辐射效应是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因素之一。航天器运行所处的环境存在大量的质子、重离子、电子等高能射线粒子，这些粒子会在航天器电子器件中产生单粒子效应、总剂量效应、位移损伤等辐射效应，引起电子系统性能下降、状态改变甚至功能失效，影响航天器在轨稳定运行和寿命。据统计，因各类辐射效应引起的航天器故障占总故障的45%左右，居航天器各类故障之首。长期以来，辐射效应机理和抗辐射加固技术研究一直是航天大国和核大国研究的重点问题。
未来航天器对功能和性能的要求越来越高，这就对高可靠、高集成度、高性能、低功耗电子器件提出了强烈的需求，采用更高性能的抗辐射加固纳米集成电路是必然趋势。纳米集成电路在材料、工艺和结构等方面表现出许多新的特点，工艺节点缩小、集成电路晶体管密度提高、工作电压降低、工作频率增加等变化给空间辐射效应和抗辐射加固技术研究带来了许多新的挑战。
在这样的研究背景下，作者结合当前和未来的纳米集成电路辐射效应的研究热点与难点——单粒子效应，在清华大学、西北核技术研究所、美国范德堡大学等辐射效应研究平台上，开展了纳米集成电路设计和辐射效应仿真，在中芯国际集成电路制造有限公司、联华电子公司进行先进工艺节点的芯片流片，基于中国原子能科学研究院、中国科学院近代物理研究所和美国劳伦斯伯克利实验室重离子加速器开展了重离子实验，分析了集成电路工作电压、频率、电路结构，以及温度、总剂量等因素对单粒子效应的影响，得到了许多创新性的研究成果，对认识纳米集成电路单粒子效应机理和抗辐射加固提供了重要技术支撑。
第1章 绪论
1．1 课题背景和意义
1．2 空间辐射环境
1．3 逻辑电路的辐射效应
1．3．1 单粒子效应和总剂量效应
1．3．2 逻辑电路的单粒子效应
1．4 国内外研究现状
1．4．1 纳米逻辑电路SEU软错误传播规律
1．4．2 版图结构对纳米逻辑电路SET影响
1．4．3 总剂量效应对纳米逻辑电路SEE影响
1．4．4 温度对纳米逻辑电路SEE影响
1．5 本书的目标和研究内容
第2章 纳米逻辑电路SEU软错误传播规律的研究
2．1 本章引论
2．2 逻辑电路SEU传播模型分析和仿真验证
2．2．1 现有的逻辑电路SEU传播模型分析
2．2．2 现有的逻辑电路SEU传播模型仿真验证
2．2．3 改进的逻辑电路SEU传播模型
2．3 改进的逻辑电路SEU传播模型的实验验证
2．3．1 电路设计和实验方法
2．3．2 实验结果和讨论
2．4 改进的逻辑电路SEU传播模型的应用
2．4．1 触发器SEU软错误的加固策略
2．4．2 逻辑电路SEE软错误动态截面评估
2．5 单粒子软错误传播规律的影响因素
2．5．1 电路设计
2．5．2 组合逻辑延迟时间的影响
2．5．3 入射粒子LET的影响
2．5．4 触发器抗SEU性能的影响
2．5．5 逻辑电路单粒子软错误截面的预测
2．6 本章小结
第3章 版图结构对纳米逻辑电路SET影响的研究
3．1 本章引论
3．2 电路设计和实验方法
3．2．1 电路设计
3．2．2 实验方法
3．3 实验结果和讨论
3．3．1 SET脉冲宽度测量精度和测量下限的标定
3．3．2 SET脉冲宽度展宽因子的标定
3．3．3 重离子垂直入射实验结果和分析
3．3．4 重离子斜入射实验结果和分析
3．3．5 激光微束单粒子效应实验结果和分析
3．3．6 对比分析和讨论
3．4 本章小结
……
第4章 总剂量对纳米逻辑电路SEE影响的研究
第5章 温度对纳米逻辑电路SEE的影响
第6章 总结与展望
参考文献
在学期间发表的相关学术论文
相关研究成果
致谢
书单推荐
