納米體硅CMOS工藝邏輯電路單粒子效應(yīng)研究/清華大學優(yōu)秀博士學位論文叢書
定 價：69 元
叢書名：清華大學優(yōu)秀博士學位論文叢書
- 作者：陳榮梅 著
- 出版時間：2020/11/1
- ISBN：9787302557470
- 出 版 社：清華大學出版社
- 中圖法分類：TN432
- 頁碼：124
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《納米體硅CMOS工藝邏輯電路單粒子效應(yīng)研究/清華大學優(yōu)秀博士學位論文叢書》深入研究了納米體硅CMOS工藝邏輯電路中單粒子效應(yīng)的產(chǎn)生與傳播受電路工作電壓、頻率和版圖結(jié)構(gòu)等電路內(nèi)在因素，以及溫度和總劑量兩種空間環(huán)境變量的影響規(guī)律及其機理。具體包括：①量化了SEU軟錯誤在邏輯電路中的傳播概率模型，并將其應(yīng)用到單粒子效應(yīng)的實驗評估中，同時提出SEU軟錯誤的加固策略；②研究了保護環(huán)加固與商用版圖結(jié)構(gòu)電路對單粒子多瞬態(tài)效應(yīng)的敏感性差異；③研究了邏輯電路的單粒子軟錯誤截面變化受工作電壓和測試向量的影響；④研究了不同電路工作電壓下邏輯電路的單粒子軟錯誤截面隨溫度的變化。
《納米體硅CMOS工藝邏輯電路單粒子效應(yīng)研究/清華大學優(yōu)秀博士學位論文叢書》可供納米集成電路輻射效應(yīng)、單粒子效應(yīng)的科研人員，以及抗輻射集成電路設(shè)計的工程師參考閱讀。
電子器件空間輻射效應(yīng)是影響航天器在軌長期可靠運行的重要因素之一。航天器運行所處的環(huán)境存在大量的質(zhì)子、重離子、電子等高能射線粒子，這些粒子會在航天器電子器件中產(chǎn)生單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)、位移損傷等輻射效應(yīng)，引起電子系統(tǒng)性能下降、狀態(tài)改變甚至功能失效，影響航天器在軌穩(wěn)定運行和壽命。據(jù)統(tǒng)計，因各類輻射效應(yīng)引起的航天器故障占總故障的45%左右，居航天器各類故障之首。長期以來，輻射效應(yīng)機理和抗輻射加固技術(shù)研究一直是航天大國和核大國研究的重點問題。
未來航天器對功能和性能的要求越來越高，這就對高可靠、高集成度、高性能、低功耗電子器件提出了強烈的需求，采用更高性能的抗輻射加固納米集成電路是必然趨勢。納米集成電路在材料、工藝和結(jié)構(gòu)等方面表現(xiàn)出許多新的特點，工藝節(jié)點縮小、集成電路晶體管密度提高、工作電壓降低、工作頻率增加等變化給空間輻射效應(yīng)和抗輻射加固技術(shù)研究帶來了許多新的挑戰(zhàn)。
在這樣的研究背景下，作者結(jié)合當前和未來的納米集成電路輻射效應(yīng)的研究熱點與難點——單粒子效應(yīng)，在清華大學、西北核技術(shù)研究所、美國范德堡大學等輻射效應(yīng)研究平臺上，開展了納米集成電路設(shè)計和輻射效應(yīng)仿真，在中芯國際集成電路制造有限公司、聯(lián)華電子公司進行先進工藝節(jié)點的芯片流片，基于中國原子能科學研究院、中國科學院近代物理研究所和美國勞倫斯伯克利實驗室重離子加速器開展了重離子實驗，分析了集成電路工作電壓、頻率、電路結(jié)構(gòu)，以及溫度、總劑量等因素對單粒子效應(yīng)的影響，得到了許多創(chuàng)新性的研究成果，對認識納米集成電路單粒子效應(yīng)機理和抗輻射加固提供了重要技術(shù)支撐。
第1章 緒論
1．1 課題背景和意義
1．2 空間輻射環(huán)境
1．3 邏輯電路的輻射效應(yīng)
1．3．1 單粒子效應(yīng)和總劑量效應(yīng)
1．3．2 邏輯電路的單粒子效應(yīng)
1．4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．4．1 納米邏輯電路SEU軟錯誤傳播規(guī)律
1．4．2 版圖結(jié)構(gòu)對納米邏輯電路SET影響
1．4．3 總劑量效應(yīng)對納米邏輯電路SEE影響
1．4．4 溫度對納米邏輯電路SEE影響
1．5 本書的目標和研究內(nèi)容
第2章 納米邏輯電路SEU軟錯誤傳播規(guī)律的研究
2．1 本章引論
2．2 邏輯電路SEU傳播模型分析和仿真驗證
2．2．1 現(xiàn)有的邏輯電路SEU傳播模型分析
2．2．2 現(xiàn)有的邏輯電路SEU傳播模型仿真驗證
2．2．3 改進的邏輯電路SEU傳播模型
2．3 改進的邏輯電路SEU傳播模型的實驗驗證
2．3．1 電路設(shè)計和實驗方法
2．3．2 實驗結(jié)果和討論
2．4 改進的邏輯電路SEU傳播模型的應(yīng)用
2．4．1 觸發(fā)器SEU軟錯誤的加固策略
2．4．2 邏輯電路SEE軟錯誤動態(tài)截面評估
2．5 單粒子軟錯誤傳播規(guī)律的影響因素
2．5．1 電路設(shè)計
2．5．2 組合邏輯延遲時間的影響
2．5．3 入射粒子LET的影響
2．5．4 觸發(fā)器抗SEU性能的影響
2．5．5 邏輯電路單粒子軟錯誤截面的預測
2．6 本章小結(jié)
第3章 版圖結(jié)構(gòu)對納米邏輯電路SET影響的研究
3．1 本章引論
3．2 電路設(shè)計和實驗方法
3．2．1 電路設(shè)計
3．2．2 實驗方法
3．3 實驗結(jié)果和討論
3．3．1 SET脈沖寬度測量精度和測量下限的標定
3．3．2 SET脈沖寬度展寬因子的標定
3．3．3 重離子垂直入射實驗結(jié)果和分析
3．3．4 重離子斜入射實驗結(jié)果和分析
3．3．5 激光微束單粒子效應(yīng)實驗結(jié)果和分析
3．3．6 對比分析和討論
3．4 本章小結(jié)
……
第4章 總劑量對納米邏輯電路SEE影響的研究
第5章 溫度對納米邏輯電路SEE的影響
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
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致謝
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