半導體器件電離輻射總劑量效應

目錄
叢書序
前言
第1章 空間輻射環(huán)境與效應 1
1.1 空間輻射環(huán)境 1
1.2 空間輻射效應 4
1.3 電離輻射總劑量效應研究關注的內容 7
1.4 本書內容 8
參考文獻 9
第2章 體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應 11
2.1 微米級體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應規(guī)律及機理 11
2.1.1 γ射線、電子和質子電離輻射總劑量效應比較 11
2.1.2 輻照溫度、輻照劑量率對電離輻射總劑量效應的影響 13
2.1.3 總劑量輻照損傷后的退火效應 15
2.2 超深亞微米級體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應 21
2.2.1 0.18μmNMOS器件電離輻射總劑量效應 21
2.2.2 關態(tài)漏電流與輻照偏置的關系 22
2.2.3 關態(tài)漏電流與退火溫度的關系 23
2.2.4 關態(tài)漏電流與輻照劑量率的關系 24
2.2.5 MIL-STD-883H 1019.8試驗方法應用 26
2.2.6 電離輻射總劑量效應TCAD數(shù)值 27
2.3 新型體硅CMOS器件隔離氧化層電離輻射總劑量效應數(shù)值模擬 29
2.3.1 耦合電離輻射總劑量效應的表面勢模型 30
2.3.2 寄生管參數(shù)提取 31
參考文獻 33
第3章 雙極器件電離輻射總劑量效應 35
3.1 電離輻射總劑量效應表征及機理 35
3.1.1 電離輻射總劑量效應表征 35
3.1.2 電離輻射總劑量效應機理 38
3.2 電離輻射感生產物分離方法 46
3.2.1 基于晶體管過量基極電流曲線的分離方法 46
3.2.2 亞閾分離方法 47
3.2.3 基于柵控晶體管的柵掃描方法 48
3.2.4 復合電流與溝道電流相結合的柵掃描方法 51
3.3 低劑量率輻射損傷增強效應 56
3.3.1 典型雙極器件的低劑量率輻射損傷增強效應 56
3.3.2 柵控晶體管的低劑量率輻射損傷增強效應 58
3.4 低劑量率輻射損傷增強效應數(shù)值 64
3.4.1 ELDRS效應數(shù)值模型 64
3.4.2 基于有限元的數(shù)值 71
參考文獻 92
第4章 SOI器件電離輻射總劑量效應 94
4.1 電離輻射總劑量效應規(guī)律和物理機理 94
4.1.1 總劑量輻照及室溫退火效應 94
4.1.2 電離輻射總劑量效應對劑量率的依賴關系 95
4.1.3 輻照偏置條件對電離輻射總劑量效應影響的物理機理 96
4.1.4 器件溝道長度和寬度對電離輻射總劑量效應的影響 99
4.1.5 SOI器件抗輻射性能改善 104
4.2 電離輻射總劑量效應模型 106
4.2.1 輻照產生空穴在氧化層中傳輸 106
4.2.2 輻照產生氧化層陷阱電荷 107
4.2.3 輻照產生界面態(tài) 109
4.3 總劑量輻照后隧穿模型和熱激發(fā)模型 111
4.3.1 總劑量輻照后隧穿模型 111
4.3.2 總劑量輻照后熱激發(fā)模型 112
參考文獻 114
第5章 電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 116
5.1 總劑量試驗*劣條件甄別技術 116
5.1.1 總劑量失效分析 116
5.1.2 總劑量誘導邏輯失效的激發(fā)條件及節(jié)點敏感性 118
5.1.3 總劑量*劣條件產生方法 119
5.1.4 CMOS電路電離輻射總劑量效應建模 121
5.1.5 CMOS電路總劑量*劣試驗條件HSPICE驗證 122
5.2 體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 124
5.2.1 高劑量率輻照高溫退火循環(huán)法 126
5.2.2 高劑量率輻照室溫退火法 128
5.2.3 高劑量率輻照變溫退火法 130
5.3 雙極器件電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 132
5.3.1 高溫輻照加速試驗方法 132
5.3.2 變劑量率輻照加速試驗方法 144
參考文獻 150
第6章 MOS器件電離輻射總劑量效應預估 152
6.1 閾值電壓漂移預估 152
6.1.1 線性響應理論模型 152
6.1.2 新建理論模型 153
6.2 關態(tài)漏電流預估 159
6.2.1 模型參數(shù)確定 161
6.2.2 不同劑量率輻照下感生關態(tài)漏電流的預估 162
6.3 MOS器件輻照過程和輻照后退火效應預估 163
6.3.1 隧穿退火機理 164
6.3.2 界面態(tài)電荷的建立過程 167
6.3.3 隧穿退火機理和界面態(tài)電荷建立的復合過程 168
參考文獻 170
第7章 納米器件電離輻射總劑量效應與可靠性 172
7.1 納米器件電離輻射總劑量效應 172
7.1.1 電離輻射總劑量效應規(guī)律 172
7.1.2 電離輻射總劑量效應機理 176
7.2 輻照和電應力對納米器件的影響 183
7.2.1 重離子輻照對納米器件轉移特性的影響 183
7.2.2 電應力和輻照對納米器件轉移特性的影響 185
7.2.3 電應力和輻照對納米器件柵極電流的影響 187
7.3 納米器件溝道熱載流子效應和電離輻射總劑量效應關聯(lián)分析 188
7.3.1 電離輻射總劑量效應和溝道熱載流子效應的綜合作用 188
7.3.2 電離輻射總劑量效應和溝道熱載流子效應耦合機理 190
參考文獻 195
第8章 系統(tǒng)級電離輻射總劑量效應 197
8.1 模數(shù)轉換器電離輻射總劑量效應及行為建模 197
8.1.1 模數(shù)轉換器電離輻射總劑量效應 199
8.1.2 模數(shù)轉換器電離輻射總劑量效應行為建模 200
8.2 電子系統(tǒng)輻射試驗與 203
8.2.1 電子系統(tǒng)輻射敏感參數(shù)確定 207
8.2.2 電子系統(tǒng)輻射效應行為建模及 209
8.3 電子系統(tǒng)電離輻射總劑量效應試驗方法 213
8.3.1 電子系統(tǒng)試驗的必要性 213
8.3.2 電子系統(tǒng)試驗樣品準備 215
8.3.3 系統(tǒng)總劑量試驗環(huán)境 219
8.3.4 系統(tǒng)電離輻射總劑量效應試驗流程 221
參考文獻 225