纳米器件电荷共享效应研究

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我国航空航天技术正飞速发展,有越来越多的微电子器件、集成电路系统工作在外太空的辐射环境中,其中单粒子效应是影响电子系统正常工作的主要原因。而随着工艺特征尺寸的缩减并且进入纳米时代后,由单粒子效应所引发的电荷共享效应问题已经异常严峻了。电荷共享导致多个节点收集电荷,会引发多位瞬态脉冲和多位翻转,这样严重影响器件和电路的性能。一些传统的对于单个器件的抗辐射加固方案随着电荷共享加强而失效,尤其进入纳米工艺,单粒子所打入器件内所辐射的范围大大增大,电荷共享所带来的影响已经无法忽略,因此本文将在以下几个方面进行全面研究。本文基于TSMC65nm工艺,并利用Sentaurus TCAD软件建立模型并研究NMOS和PMOS在电荷共享的物理机理,通过不同工艺尺寸对比观察双极放大效应的变化。其次,通过不同入射条件、工艺条件,版图布局来观察电荷共享变化情况。最后,将研究SRAM基本单元的翻转再恢复效应,并证明电荷共享是导致其翻转再恢复的原因,并研究了P~+深阱浓度对SRAM单元翻转再恢复的影响。
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