瞬時電離輻射效應

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 核爆炸輻射環(huán)境及其效應 1
1.2.1 核爆炸r射線及其效應 2
1.2.2 核爆炸X射線及其效應 3
1.2.3 核爆炸中子輻射環(huán)境及其效應 3
1.3 瞬時電離輻射效應 4
1.3.1 過剩載流子的產生、復合及輸運 4
1.3.2 輻射感生光電流的產生 5
1.3.3 晶體管的瞬時電離輻射效應 6
1.3.4 集成電路的瞬時錯誤 7
1.3.5 集成電路的瞬時輻射閂鎖 8
1.3.6 瞬時輻射燒毀 11
1.4 本書內容 11
參考文獻 12
第2章 模擬集成電路瞬時電離輻射效應 14
2.1 引言 14
2.2 模擬集成電路瞬時電離輻射效應機理 14
2.2.1 瞬時擾動 14
2.2.2 瞬時輻射閂鎖 16
2.3 不同工藝集成運算放大器瞬時電離輻射效應 17
2.3.1 雙極運算放大器 18
2.3.2 BiMOS運算放大器 19
2.3.3 CMOS運算放大器 20
2.3.4 不同工藝運算放大器效應規(guī)律 22
2.4 低壓差線性穩(wěn)壓器瞬時電離輻射效應 23
2.4.1 兩管能隙基準源低壓差線性穩(wěn)壓器 24
2.4.2 三管能隙基準源低壓差線性穩(wěn)壓器 27
2.4.3 CMOS工藝低壓差線性穩(wěn)壓器 30
2.4.4 低壓差線性穩(wěn)壓器瞬時電離輻射效應總結 31
2.5 正交設計法 31
2.5.1 正交設計法概述 32
2.5.2 正交設計法的應用 33
2.6 模擬集成電路瞬時電離輻射效應理論模擬 38
2.6.1 電路結構 38
2.6.2 模型建立 39
2.6.3 模擬結果 41
2.7 模擬集成電路瞬時電離輻射擾動機理 42
2.8 小結 43
參考文獻 43
第3章 大規(guī)模數(shù)字集成電路瞬時電離輻射效應 45
3.1 引言 45
3.2 基本原理 45
3.2.1 瞬時輻射翻轉 46
3.2.2 瞬時輻射閂鎖 51
3.3 試驗測試 52
3.3.1 瞬態(tài)信號測試 52
3.3.2 功能測試 54
3.3.3 典型測試系統(tǒng) 55
3.4 效應規(guī)律 70
3.4.1 微米至超深亞微米集成電路瞬時電離輻射效應 70
3.4.2 納米集成電路瞬時電離輻射效應 74
3.5 小結 79
參考文獻 80
第4章 瞬時電離輻射脈沖寬度效應 82
4.1 引言 82
4.2 雙極電路的脈沖寬度效應 82
4.2.1 PN結輻射感生光電流的脈沖寬度效應 82
4.2.2 晶體管的脈沖寬度效應 85
4.2.3 雙極集成電路的脈沖寬度效應 87
4.3 CMOS電路的脈沖寬度效應 88
4.3.1 CMOS反相器的脈沖寬度效應 88
4.3.2 CMOS隨機靜態(tài)存儲器的脈沖寬度效應 90
4.4 CMOS電路脈沖寬度效應數(shù)值模擬計算 91
4.4.1 電流注入法模擬CMOS電路的脈沖寬度效應 92
4.4.2 輻照法模擬CMOS反相器的脈沖寬度效應 94
4.4.3 模擬計算結果與試驗測量結果的比較 94
4.5 脈沖寬度效應的分析方法 96
4.5.1 基于光電流的瞬時電離輻射損傷閾值分析方法 96
4.5.2 不同損傷模式下半導體器件的輻射損傷閾值 97
4.5.3 三種損傷模式下的脈沖寬度效應 102
4.6 小結 104
參考文獻 104
第5章 瞬時電離輻射效應數(shù)值仿真 106
5.1 引言 106
5.2 瞬時電離輻射效應器件級仿真方法 106
5.2.1 瞬時電離輻射效應器件級仿真軟件 106
5.2.2 數(shù)值計算模型與物理模型 107
5.2.3 脈沖r射線輻照模型 109
5.3 瞬時電離輻射效應器件級仿真實例 111
5.3.1 初始光電流與次級光電流的仿真 111
5.3.2 不同脈沖寬度下PN結感生光電流數(shù)值模擬 113
5.3.3 CMOS反相器劑量率擾動及劑量率閂鎖的仿真 114
5.4 瞬時電離輻射效應電路級仿真方法 116
5.4.1 基于Cadence版圖提取電路網(wǎng)表 117
5.4.2 瞬時劑量率效應仿真模型構建 118
5.4.3 結合版圖布局評價瞬時劑量率效應仿真流程 119
5.5 小結 122
參考文獻 123
第6章 瞬時輻射阻鎖效應 124
6.1 引言 124
6.2 閂鎖形成機制及判據(jù)條件 124
6.2.1 閂鎖形成機制 124
6.2.2 閂鎖形成判據(jù)條件 125
6.3 阻鎖效應 132
6.3.1 阻鎖效應機制 132
6.3.2 阻鎖條件 136
6.3.3 電注入法驗證及阻鎖應用 140
6.3.4 斷電窗口的獲得 145
6.4 小結 149
參考文獻 149
第7章 瞬時電離輻射效應試驗技術 151
7.1 引言 151
7.2 瞬時電離輻射效應試驗模擬源 151
7.2.1 我國模擬源介紹 152
7.2.2 美國模擬源介紹 153
7.3 脈沖X 射線輻射場測量技術 155
7.3.1 時間譜測量技術 155
7.3.2 總劑量測量技術 160
7.3.3 劑量率測量不確定度分析 162
7.4 瞬時電離輻射效應測量系統(tǒng) 166
7.4.1 屏蔽及抗干擾系統(tǒng) 166
7.4.2 信號傳輸系統(tǒng) 167
7.4.3 同步觸發(fā)系統(tǒng) 168
7.4.4 信號記錄系統(tǒng) 168
7.5 瞬時電離輻射效應測量方法 168
7.5.1 穩(wěn)態(tài)初始光電流測量方法 168
7.5.2 劑量率閂鎖測量方法 170
7.5.3 數(shù)字微電路的劑量率翻轉測量方法 171
7.6 瞬時電離輻射效應脈沖激光輻照試驗技術 172
7.6.1 輻射源的選取 172
7.6.2 激光輻照系統(tǒng) 174
7.6.3 激光輻照模擬瞬時電離輻射效應的特點 175
7.6.4 激光輻照系統(tǒng)的應用 175
7.7 瞬時電離輻射效應試驗標準及規(guī)范 178
7.8 小結 181
參考文獻 182
第8章 電子器件抗瞬時電離輻射性能評估方法 184
8.1 引言 184
8.2 生存分析相關基礎知識 184
8.2.1 基本概念 185
8.2.2 數(shù)據(jù)類型 186
8.2.3 常用分布 186
8.3 樣本空間排序法 189
8.3.1 瞬時電離輻射效應數(shù)據(jù)特征 189
8.3.2 樣本空間排序法介紹 190
8.3.3 樣本空間排序法應用 192
8.4 失效分布模型的實驗獲取 196
8.4.1 實驗器件 197
8.4.2 統(tǒng)計推斷方法 197
8.4.3 實驗結果及擬合優(yōu)度檢驗 198
8.4.4 失效分布的選擇 201
8.5 保守性研究 201
8.5.1 方法描述 202
8.5.2 蒙特卡羅模擬結果 202
8.6 小結 203
參考文獻 203
附錄A 樣本空間排序法源代碼 205