SRAM單粒子效應(yīng)評估方法研究.pdf

1、本文基于器件模擬軟件TCAD(technology computer aided design)和蒙特卡羅工具包Geant4形成了一套評估SRAM單粒子翻轉(zhuǎn)的方法。本文利用該方法獲得0.18um SRAM重離子和質(zhì)子單粒子翻轉(zhuǎn)截面,分析了電荷分享對單粒子多位翻轉(zhuǎn)的影響,并結(jié)合靜態(tài)輻射環(huán)境模型預(yù)測不同型號(hào)SRAM在不同屏蔽下的單粒子在軌翻轉(zhuǎn)率。本文的主要工作概況如下:
　　 1.基于TCAD和蒙特卡羅工具包Geant4代替地面模擬

2、實(shí)驗(yàn)完成了SRAM的單粒子翻轉(zhuǎn)評估。本文利用TCAD模擬不同LET粒子入射SRAM靈敏節(jié)點(diǎn)以及周圍區(qū)域,獲得最小翻轉(zhuǎn)閾值、飽和截面等單粒子效應(yīng)相關(guān)參數(shù),應(yīng)用Weibull函數(shù)擬合得到重離子的σ-LET曲線。采用Geant4模擬質(zhì)子與硅的核反應(yīng),記錄次級(jí)粒子在靈敏體積內(nèi)的能量沉積,結(jié)合重離子的σ-LET曲線,最終獲得質(zhì)子的單粒子翻轉(zhuǎn)截面。
　　 2.本文針對TSMC0.18um CMOS工藝分析了高能粒子入射漏區(qū)以及周圍區(qū)域時(shí),N

3、MOS管的電荷分享和電荷收集情況,并定量評估了節(jié)點(diǎn)隔離對電荷分享的影響。研究結(jié)果表明器件周圍的區(qū)域比漏區(qū)更容易誘發(fā)多位翻轉(zhuǎn),因?yàn)楦吣芰Ｗ釉谄骷車鷧^(qū)域產(chǎn)生的電子-空穴對在擴(kuò)散作用下更容易到達(dá)各相鄰靈敏單元,進(jìn)而誘發(fā)多位翻轉(zhuǎn),節(jié)點(diǎn)隔離可以抑制電荷在相鄰靈敏單元間的擴(kuò)散,能夠有效的降低電荷收集和多位翻轉(zhuǎn)。
　　 3編寫了基于Geant4的多層屏蔽分析軟件和在軌翻轉(zhuǎn)率預(yù)測軟件。多層屏蔽分析軟件允許用戶自定義材料,記錄穿透屏蔽材料的粒子