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随着半导体技术的发展,存储器所占有的地位越来越重要。相比于其他存储器,静态随机储存器(SRAM)由于读写速度快、价格便宜、功耗低等优点被广泛运用在信息获取和保存方面。在复杂太空环境下,航天器受到质子、中子、重离子等粒子带来的辐射损伤,会对航天器中SRAM器件的性能产生严重影响。同时伴随着SRAM器件特征尺寸的减小,一些在大尺寸中没有出现的辐射损伤,也逐渐表现出来。特别是轻粒子,如电子、μ介子等,它们通过电离或发生核反应过程,产生电子-空穴对,会对器件造成辐射损伤。一些研究人员对这方面已经开展了研究,但是相关的研究并不深入。本论文以65 nm和45 nm的SRAM作为研究对象,开展了X射线和电子加速器辐照环境下,电子导致单粒子翻转的研究。内容包括:1.利用Phillip直流X光机对处于低电压状态的器件,开展单粒子翻转效应的研究。实验结果表明,X射线发生光电效应时,产生的次级电子可以造成45 nm器件出现单粒子翻转,但是65 nm的器件上没有任何错误出现。分析认为是65 nm SRAM器件临界电荷要比45 nm的器件要大,次级电子在其敏感区域中并不能够沉积足够多的能量,无法造成65 nm的器件出现翻转。2.通过Geant4构建SRAM器件的几何结构,分析了临界电荷、多层金属布线层、光子入射角度对单粒子翻转的影响。模拟结果表明,特征尺寸越小,相应的临界电荷也就越小,翻转截面就会越大。当多层金属布线层含有高原子序数的材料时,在光电效应阶段会产生额外的次级电子,成为加重单粒子翻转的重要因素。光子倾斜入射时,虽然径迹长度增加,沉积能量增加,翻转概率增大,但是部分光子入射在敏感单元的边界位置,沉积的能量反而减小,无法造成翻转,造成垂直入射时的翻转比倾斜入射时的翻转更加严重。3.在电子加速器上开展了电子造成单粒子翻转的研究。实验结果表明电子发生核反应时所产生的次级电子,具有更高的LET值,这些次级电子沉积能量,是造成器件出现错误的主要原因。此外在不同辐照源上开展的单粒子翻转效应研究,发现器件出现0→1的翻转和1→0的概率是相同的。