一、大规模集成电路总剂量效应测试方法初探（论文文献综述）
陈飞翔[1]（2021）在《抗辐照标准单元库的电路设计与应用》文中进行了进一步梳理社会在日新月异地朝着现代化、信息化的方向发展,航天航空技术也在蓬勃地发展着。航空器的工作需要不同的电子设备支撑,集成电路在当中起着举足轻重的作用。工作在外太空的航天芯片需要具备一定的抗辐照能力,目前常用的基于普通商用工艺的标准单元库只有基本的逻辑功能,缺乏抗辐照性能。因此,本文对抗辐照标准单元库的设计进行研究,并基于抗辐照标准单元库进行电路的设计与验证。航天芯片是工作在充满辐射的外太空环境中的,本文对空间辐射环境进行了介绍。当集成电路受到各种各样的粒子辐射时,会产生诸如总剂量和单粒子之类的辐射效应,本文对这些辐射效应进行了介绍。为了使芯片具有抗辐照的能力,在芯片设计过程中,需要加入抗辐照措施。标准单元的类型主要包括组合门单元和触发器。本文参考了大量的论文,在抗辐照措施中,对组合逻辑中应用了加固网络的方法,而触发器采用大电容的设计方法。此外,在版图设计上,本文采用了环栅和保护环结构,分别预防总剂量和单粒子闩锁效应。抗辐照标准单元的设计需要使用全定制设计的方法。本文介绍了全定制电路设计模式和半定制电路设计模式的流程,同时介绍标准单元库中用于逻辑综合的时序库和物理设计专用的物理库,EDA工具可以基于这两个文件完成半定制电路的设计。本文基于全定制的方法,使用Cadence公司的IC617套件,完成了一小套初具规模的抗辐照标准单元。接着,本文基于Cadence公司的SLC和Abstract软件,对各有千秋的单元进行特征化并将特征化后的文件整合在一起。设计软件能够辨识抗辐照标准单元才说明库单元可用,而综合软件是最早要调用单元库的。本文首先研究了逻辑综合的原理,设计了一款1101序列检测器,并用Design Compiler实现了该电路,得到了使用抗辐照标准单元库搭建的门级网表,证实了本文设计的单元库可应用于综合软件。在逻辑综合之后,本文操纵Formality软件实现了形式验证的流程,然后用Innovus软件完成了自动布局布线操作。最终证明,常用的中后端软件都可调用本文设计的抗辐照标准单元库。
蒋鹏凯[2]（2021）在《抗辐射Buck变换器关键电路设计》文中提出空天科技的领先,对国民经济发展以及现代化国防建设,具有重要的战略意义。而以Buck变换器为代表的功率集成电路被誉为电力电子设备的“心脏”,是保障空天装备、核设备等正常运行的基础。因此抗辐射Buck变换器及其关键电路的研究与设计是十分有必要的。本文基于对辐射机理以及现有环栅器件结构的分析,提出一种对称矩形环栅（Symmetrical Square Enclosed Layout Transistor,SS-ELT）器件结构。通过区域划分等方法对SS-ELT器件的等效宽长比模型进行了推导,并在Virtuoso平台中基于0.18μm标准商用BCD工艺进行环栅建库。通过标准版图单元绘制、相关库文件编写,实现了SS-ELT器件在Virtuoso平台中的调用、仿真、绘制版图等功能。对不同尺寸的SS-ELT器件以及相应的直栅器件进行流片设计,并在辐射环境和无辐射环境下进行测试,对SS-ELT器件抗辐射性能以及等效宽长比模型精确性进行验证。测试结果显示等效宽长比模型的计算误差稳定在5%左右。在剂量率50rad（Si）/s、最高总剂量1Mrad（Si）辐射条件下,直栅器件阈值电压随总剂量的增加不断负向漂移,100krad（Si）时关态泄漏电流达10μA量级,丧失了正常功能。SS-ELT器件在1Mrad（Si）总剂量下,仍可正常工作,且总剂量增加其阈值电压基本维持不变,关态泄漏电流最大仍低于0.1μA量级,展示出优越的辐射耐受性。在SS-ELT器件库的基础上,对Buck变换器芯片内基准电路、预降压电路、片内LDO三个关键电路进行了抗辐射加固设计。采取电流模基准架构、动态阈值电压MOS（Dynamic Threshold-Voltage MOS,DTMOS）器件替换三极管、SS-ELT NMOS器件等措施进行电路加固,并完成电路的Corner特性、环路稳定性、温度特性、电压调整能力等电学性能的仿真验证。流片后,对芯片了进行COB封装、测试。结果显示基准电路输出电压波动1m V,幅度0.2%以内。预降压电路在6V-32V的宽输入变化范围内,输出波动幅度均小于28m V。LDO电路负载电流从10μA变化至5m A,输出电压稳定在1.8V上下,最大波动幅值20m V,偏离1.1%。LDO电路输入电压从6V变化至20V,其输出电压仍稳定在1.822V,偏离设计值1.2%。
许晓飞[3]（2020）在《高速高密度电路互连结构的传输特性研究》文中认为随着大规模集成电路技术进步,芯片的管脚越来越多,在物理尺寸日益小型化的印刷电路板（PCB）上芯片管脚间焊接的互连线越来越密集,互连线线间距、线宽度达到微米级、亚毫米级,因此,研究印刷电路板上微米级互连线的传输信号完整性（SI）具有很强的迫切性。传统研究互连线的信号完整性一般从两个方面开展研究:一方面是研究芯片内部的微纳米级互连线信号完整性;另一方面是研究印刷电路板上毫米级互连线上的信号完整性。而在已报道的研究成果中,印刷电路板上的微米级、亚毫米级互连线信号完整性的研究内容较少。本文重点研究了印刷电路板上的微米级、亚毫米级平行互连线的信号完整性,并且对集成电路（IC）中内部的微纳米级互连线的抗辐照效应开展了探索性研究。主要工作及创新点如下:1.串扰问题是影响信号完整性的关键性问题之一。本文针对印刷电路板上微米级、亚毫米级的高速高密度互连线的串扰问题,研究微米级平行互连线间串扰机理,提取微米级互连线线间距引起的容性耦合参量,以及微米级互连线线长度、线宽度引起的感性耦合参量,建立了由分布参数电阻（R）、电感（L）、电导（G）和电容（C）组成的RLGC等效电路,推导出了微米级的特征尺寸下电路传输函数随频率变化的等效电路方程。仿真分析了在不同线宽、不同线间距、不同线长度条件下,微米级平行互连线近端串扰S31和远端串扰S41随频率的变化关系。研究表明,与传统的印刷电路板上毫米级平行互连线的串扰特性随频率单调递增不同,微米级平行互连线串扰频率特性是随着频率的增加而周期性振荡上扬,且随着互连线长度的增加,以及微米级线间距、线宽度减小,串扰增大。每个振荡周期都呈现出串扰低谷频率窗口期,在每个窗口期内,传输信号近端串扰S31和远端串扰S41,都有一个的低谷谐振几百兆赫兹频率带宽。当微米级平行互连线结构参数的线长度L=4cm、线间距d=100μm、线宽度w=100μm时,在03GHz频率范围内,当传输信号频率范围为直流0 GHz-1.8GHz,串扰随频率呈单调递增,当传输信号频率范围为1.8GHz-2.25GHz,串扰随频率呈先单调递减,再单调递增,串扰大幅度降至小于-20d B;当传输信号频率范围为2.25 GHz-3.0GHz,串扰随频率呈单调递增。2.在理论及仿真分析基础上,设计制作了十种不同规格的微米级平行结构互连线印刷电路板,其互连线线间距分别为100μm、200μm、300μm、400μm,互连线线宽度分别为100μm、200μm、300μm、400μm,互连线线长度分别为1cm、2cm、3cm、4cm。测试了这几种规格的平行结构互连线的频率传输特性,实测结果与仿真结果吻合。传输信号频率在015GHz范围内,选取样本的印刷电路物理模型微米级平行互连线结构参数线长度L=4cm、线间距d=100μm、线宽度w=100μm时,印刷电路板上微米级平行互连线串扰频率特性是非单调递增的,随频率增加呈现出周期性振荡上扬,测试传输基带信号频率在03GHz范围内,远端串扰S41特性大幅度降至小于-20d B的谐振带宽大于五百兆赫兹。传输特定信号为2.0GHz频率点有-45d B以上的串扰衰减。3.过孔是印刷电路板常见的互连结构。研究高速高密度印刷电路板上的过孔型互连结构的电磁传输信号完整性,提取过孔型互连结构圆波导分布参数组成RLGC电路模型,研究过孔型通孔半径大小、过孔加载枝节微带线线宽度、过孔加载枝节微带线线长度对S参数影响。在空中源区强电磁脉冲辐射条件下,研究得出金属屏蔽层中过孔型结构互连线具有传输信号的电磁防护特性,金属屏蔽腔内多层电路板间过孔型结构互连线具有传输信号的电磁滤波特性。根据已研究的过孔型结构互连线电磁传输特性,制作了一种应用过孔型互连结构加载枝节微带线的带通滤波器,能够实现上下多层电路板中特定频率信号连接滤波功能,能够减小三维集成电路尺寸;加工测试基于过孔型结构互连的带通滤波器的通带中心频率为2.095 GHz,通频带为470MHz。4.考虑到互连线在集成电路中的面积占比越来越大,以及空中源区辐照的复杂环境下,针对高速信号传输条件下的高密度电路,探索研究芯片内部的微纳米级（线宽度纳米级、线长度微米级）互连线的电磁辐照效应;构建芯片器件内和器件间微米级的互连结构物理模型与分布参数RLGC电路模型,采用专业软件进行辐照效应仿真分析。研究结果表明,辐照影响互连线的有效传输信号线长度,以及辐照影响互连线等效特性阻抗。
徐博洋[4]（2020）在《深亚微米工艺下抗辐照数字集成电路研究》文中研究表明随着集成电路工艺的迅速发展,芯片功能越来越复杂,空间环境、工业环境等产生的辐射对半导体器件及电路系统产生影响,并且可能导致器件和电路系统的失效,器件的辐射效应备受关注。为了保证数字集成电路在辐射环境中的可靠性和性能,必须不断地发展抗辐照加固技术。在深亚微米和纳米尺度的半导体领域,单粒子效应成为数字器件最受关注的可靠性问题之一。本文基于脉冲激光试验平台,对28nm双阱和三阱工艺的移位寄存电路进行了单粒子效应模拟实验,利用TCAD器件仿真软件分析了130nm工艺下三阱（深n阱）结构的单粒子瞬态效应,对于加固三阱器件抑制寄生双极放大效应的几种措施进行了仿真验证,具体包括:1.使用某工厂28nm工艺,设计、流片了移位寄存器链并用于替代SRAM存储器进行单粒子效应试验,通过设置了对照组,结果显示使用三阱工艺替代双阱将导致单粒子翻转阈值降低,软错误率升高。2.使用三维TCAD器件仿真模拟了130nm三阱工艺NMOS的单粒子瞬态效应,通过以不同线性能量转移值的重离子入射观察对应的单粒子瞬态脉冲,研究发现三阱工艺NMOS管存在显着的寄生双极放大效应。研究发现掺杂浓度较高、深度较小的深n阱对寄生双极放大效应的增强作用,研究发现轰击器件漏极且入射方向朝着源极的单粒子产生的寄生效应和SET最强。结果显示PMOS添加深n阱后降低PMOS阱电阻,从而获得一定加固效果。3.仿真加固作用显示提高p阱接触面积相比于调整阱接触位置、源极加正偏压相比于衬底加负偏压更能减弱寄生效应和单粒子瞬态效应,提高阱掺杂浓度同样可以减少漏极的电荷收集。讨论了一种有效的P+条形掺杂加固技术,结果显示加固后单粒子瞬态脉冲宽度降低了约56%,电荷收集降低了61%左右。本文通过60Co-γ射线源对28nm体硅NMOS器件进行了累积剂量约2Mrad（Si）的总剂量辐照实验,结果显示包括阈值电压VTH、导通电流Ion、亚阈区摆幅的退化很小,阈值电压漂移和STI侧壁电荷使截止漏电流上升了2个数量级,同时栅极电流增长趋势与氧化层固定陷阱、以及阈值电压漂移存在一致的关系。
赵培雄[5]（2020）在《SRAM和MRAM器件的单粒子效应研究》文中进行了进一步梳理集成电路技术的发展为丰富航天元器件的功能带来了无限可能,但先进工艺元器件在辐射环境下的工作可靠性也将面临新的挑战,因此开展新型纳米集成电路单粒子效应研究,并建立辐照损伤及失效的物理模型,对发展新型抗辐射加固技术具有重要意义。本论文基于兰州重离子加速器提供的中高能重离子,研究了130 nm和22 nm SOI SRAM、3D SRAM和MRAM器件,单粒子效应敏感性随离子种类、能量、注量、累积电离剂量及版图结构等因素的变化规律。通过研究重离子辐照对先进纳米器件和非载流子传输器件损伤的物理机制,获得了由离化电荷扰动或微观损伤累积导致纳米器件的宏观电学状态改变、退化甚至失效的物理模型。研究了重离子电离尺寸特性对纳米器件单粒子翻转效应（SEU）的影响,重点分析了重离子种类和能量对6T结构和延迟滤波加固（7T）SOI SRAM器件单粒子翻转截面的影响。结果表明,a)6T SRAM饱和截面对重离子种类具有明显的依赖性,截面差异最大为200%;b)6T SRAM单元的饱和截面为关态晶体管敏感区的2倍,证实了电离径迹的尺寸效应显着扩大了纳米电路的敏感区;c)随着181Ta离子的单核能从3.7 MeV/u增加到8.3 MeV/u,6T和7T SOI SRAM的翻转截面分别增大了 1倍和100倍,表明离子的径迹尺寸显着影响版图加固器件的翻转截面。针对版图结构对纳米器件单粒子翻转的影响,研究了延迟滤波加固与6T结构电路的翻转敏感性差异。重离子垂直入射时,对130nm6T单元进行单链（7T）延迟滤波加固后,其翻转阈值提高了 10倍,饱和截面下降了 10倍;而对22nm 6T单元进行双链（8T）延迟滤波加固后,其翻转阈值提高了 24倍,饱和截面下降了 0.5倍,表明延迟滤波加固可显着提高纳米电路抗单粒子翻转的能力。当181Ta离子沿位线方位的入射角由0°增加到40°时,130 nm 6T单元和7T单元的翻转截面分别增加了 17.7%和157.2%;当86Kr离子分别沿字线56°和位线56°方位角入射时,130 nm 7T SRAM的翻转截面相差10倍,而在80°方位角下22 nm 8T SRAM的翻转截面相差4倍。实验表明,不同角度下锁存敏感点与延迟滤波元件同时受到离化电荷扰动概率的差异是导致这种现象的根本原因。研究了总剂量对SOI SRAM单粒子翻转的影响,获得了不同γ累积电离剂量下,不同版图结构电路翻转敏感性的变化差异。预辐照800 krad（Si）剂量后,6T SRAM的翻转截面增大了 15%,而7T SRAM翻转截面下降了 60%。实验发现了SOI SRAM的单粒子翻转截面变化受单元版图结构影响的现象,累积陷阱电荷导致加固电路中延迟滤波管的RC延迟升高是产生这种现象的内在机理。研究了重离子电离径迹时空演变特性对3D SRAM单粒子翻转的影响,分析了不同层SRAM翻转敏感性受离子能量、布喇格峰（Bragg peak）所在位置和敏感区垂直空间分布的影响规律。从仿真计算结果中观察到了明显的射程效应,不同射程下上升区截面的差异可达2个数量级,而饱和区截面差异达2倍,分析了3D SRAM各层翻转截面差异与电离径迹时间演化特性的内在联系,提出了最大翻转截面出现的物理模型和临界射程公式,进一步发展了定量评估3D SRAM单粒子效应截面的测试方法,并在100 MeV/u 209Bi实验中得到了验证。针对高能重离子辐射损伤对MRAM器件宏观电学功能的影响,重点研究了磁性隧道结（MTJ）的电学性能受离子种类、能量、LET值和注量影响的物理规律。实验首次发现了高能181Ta离子辐射损伤导致MTJ电学功能失效的现象,并且79.9%的功能失效为高电阻态失效,计算表明单个181Ta离子引入的损伤无法导致MTJ的电学功能失效;MTJ损伤导致的硬错误在常温下表现出了退火特性,且高温环境能够加速其退火进程,证明晶格原子的热振动是损伤修复的内因;结合仿真计算和γ辐照对比实验,提出了绝缘势垒层损伤导致MTJ高电阻态退化的物理模型。
王紫博[6]（2020）在《28nm特征尺寸SRAM型FPGA单粒子效应研究》文中提出SRAM型FPGA由于具有可编程的灵活性,较高的性能,开发周期短和使用成本低等优点,在航空航天领域得到了广泛的运用。但是SRAM型FPGA由于其特殊的结构,极易受到单粒子效应的影响。且随着FPGA特征尺寸的缩小后,单粒子效应影响愈发明显。本文针对28 nm特征尺寸的FPGA单粒子效应开展了较为系统的研究,主要研究内容及成果如下:1)研究设计了28 nm FPGA单粒子效应的测试系统,给出了单粒子效应的测试方法。测试系统可以测试28 nm FPGA配置存储器和块存储器的翻转截面,以及FPGA的功能出错,并且可以通过监测电流判断FPGA是否发生单粒子锁定;利用脉冲激光单粒子实验平台验证了该系统的可靠性;2)针对XC7K70T中的配置文件开展了相应的研究,利用部分重构的方法对FPGA中的配置码流进行了反向解析,加强了对FPGA单粒子效应的理解。通过码流解析获得了7系列FPGA中资源和码流对应的关系以及帧数和帧地址的对应关系,同时也得知了配置文件中不同命令代表的含义。3)研究利用所设计的测试系统对28 nm FPGA开展了单粒子效应辐照实验。实验表明28nm FPGA对于单粒子效应极为敏感,在高LET重离子的辐照下,产生了大量的错误;低能质子可以通过直接电离引起28 nm FPGA单粒子效应,并且可以引起多位翻转;通过对比低能质子和高能质子的实验结果,发现了FPGA内部不同资源的敏感性并不相同。4)利用码流解析所获得的信息开发了28 nm FPGA故障注入平台。在所设计的故障注入平台中主要使用了全局注入、随机注入和单次注入三种注入方式。其中全局注入因为在码流中所有的位均注入错误,得到的结果最为准确,但所耗费的时间较长。而随机注入则可以缩短注入时间;此外,利用该故障注入平台验证了随机注入和全局注入的等效性,随后利用随机注入的方式测试了不同功能电路的敏感因子,并测试了针对敏感资源采用三模冗余加固后的电路敏感度。本文主要研究设计了28 nm FPGA单粒子效应测试系统,确定了测试方法,开发了故障注入平台,并针对低能质子也可以引起FPGA单粒子翻转这一新现象开展了研究,这些工作可以为后续开展28 nm及以下特征尺寸FPGA单粒子效应研究奠定一定的理论和实验基础。
张丹丹[7]（2019）在《体硅器件单粒子效应试验中的辐照累积损伤研究》文中研究说明在空间环境中,航天器内部电子器件因受到高能粒子辐射发生辐射效应而失效,导致航天器异常或故障。其中,单粒子效应是电子器件中常见的辐射效应。在地面单粒子效应模拟源中,重离子是最直接的手段但机时紧张,而脉冲激光因具有机时灵活、对待测器件无损伤、操作方便等优点被广泛应用于单粒子效应敏感性评估实验中。电子器件发生单粒子效应时其物理性能退化,而器件物理性能由其微观结构决定,因此器件发生单粒子效应时其材料的微观形貌必定发生改变。本文利用重离子单粒子效应实验装置,以体硅器件MOSFET为研究对象,开展MOSFET器件单粒子效应实验中的材料辐照累积损伤;因重离子机时受限,选用脉冲激光开展体硅器件（PN结、SRAM）在单粒子效应试验中的材料辐照累积损伤。根据重离子与半导体材料的相互作用,本文以单管MOSFET器件为对象,研究重离子单粒子效应实验过程中的材料辐照累积损伤。结果显示MOSFET器件经过1×108 ions/cm2注量的碳离子辐照后,硅材料发生辐照累积损伤,为总剂量效应,具体表现为栅源阈值电压降低。通过对损伤器件表面形貌的观察和内部晶格振动情况的分析,表明内部单晶硅晶格畸变和部分非晶硅的形成导致MOSFET器件栅源阈值电压降低。因重离子机时受限,选用脉冲激光开展电子器件在单粒子效应实验过程中的辐照累积损伤。根据激光与半导体材料的相互作用,本文以基础PN结和复杂集成电路SRAM器件为对象,研究PN结及SRAM器件在激光单粒子效应实验过程中的材料辐照累积损伤。通过对激光辐照后的器件进行电性能测试和表面形貌的分析,结果表明累积的高能脉冲激光导致PN结、SRAM等电子器件内部的芯片表面焊接层烧蚀损伤,其表面电极面积降低影响器件正常工作,且脉冲激光能量越高、辐照时间越长,器件电性能和表明形貌损伤越严重。
王鹏[8]（2019）在《一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现》文中研究指明近年来,随着我国空间技术的快速发展,各种电子设备已经广泛用于我国人造卫星、运载火箭、航天器等装备中。电子设备中的元器件不可避免的会处于空间辐射的环境中,各种辐射效应会对元器件的性能产生不同的影响,对电子设备在辐射环境的长期工作可靠性产生极大危害,因此,抗辐射元器件的研制对空间技术的发展具有至关重要的作用。由于抗辐射元器件在军事方面的敏感性,国际上对中国长期采取技术封锁和产品禁运的限制政策,实现宇航用关键元器件技术的国产化对我国航天事业的发展具有重大的意义。而CAN总线又是卫星等空间电子设备中常用的现场总线,研制出具有抗辐射加固性能的CAN总线收发器具有广泛的应用价值。本文正是基于上述背景,根据专业要求,结合工作实践,选取这一课题进行研究。本文对空间CAN总线系统应用中的核心芯片—抗辐射加固CAN总线收发器芯片进行设计与实现,目的为设计一款符合ISO11898标准的高速低功耗的抗辐射CAN总线收发器芯片。CAN收发器芯片是连接协议控制器和物理总线的关键器件,本质就是将总线上的差分信号,经过接收器转换成串行数字信号发送到控制器,同时,将控制器的数字信号转换为差分信号发送到物理总线上,即实现电平转换功能。芯片的整体结构主要包括发送器、接收器核心功能模块以及温度保护、显性超时保护、唤醒功能等可靠性模块,保证器件工作时的可靠性。利用Cadence对各功能模块进行仿真验证,参数达到设计要求。在抗辐射设计方面,通过抗辐射性能仿真、版图抗辐射加固设计等措施,对器件抗总剂量辐射和单粒子辐射进行加固设计,以满足器件在空间应用环境工作的可靠性。同时,基于国内1μm BCD工艺完成器件工艺流片,完成积木式定制测试系统开发和辐照系统开发,完成全参数测试及抗辐照能力摸底,收发器工作频率可达1Mbps,显性、隐性输出电平满足CAN总线协议的要求,抗总剂量辐射能力摸底达到50krad（Si）,抗单粒子锁定（SEL）能力激光等效摸底达到37MeV·cm2/mg,摸底结果满足设计要求,实现小批量供货。本文的研究对于CAN总线在空间的广泛应用提供了有力的支撑,填补我国抗辐射CAN总线收发器的空白,具有重大的现实意义和应用价值。
秦丽[9]（2019）在《铁电存储器60Coγ射线及电子总剂量效应研究》文中认为随着航空航天技术的发展,航天卫星电子系统对半导体集成器件可靠性的要求越来越高。在复杂的空间环境下,航天卫星中的半导体存储器件会受到电子、质子等带电粒子带来的辐射损伤。存储器件担任着保存各类研究数据的任务,而总剂量辐射效应引起的存储器功能失效会造成数据的丢失,影响航天器的在轨运行。探索存储器的电离总剂量效应损伤机理,提高其抗辐射性能是近年来重要的研究内容。铁电存储器作为一种断电后数据可以继续保持的新型存储器,并且有功耗低、寿命长、读写速度快等特点,最重要的是铁电材料具有优良的抗辐射能力,适合应用在空间环境中。目前,针对铁电总剂量辐射效应的研究主要集中在铁电材料上,对其器件级的研究尚且不足。本论文以130 nm铁电存储器为研究对象,通过钴源和2 MeV电子加速器开展了铁电存储器的电参数在不同工作方式、不同辐射源下的在线或离线总剂量效应的研究,研究内容有:（1）开展了不同实验条件下铁电存储器总剂量效应的研究,得到了辐射损伤与工作状态之间的关系。结果表明不同的工作方式下,电子空穴的产生率和复合率会因电场分布的不同而有所变化。在此,对器件损伤最严重的是静态加电工作方式。在辐照后常温退火时,发现一个小时之内退火,器件参数恢复最为明显,对器件恢复起作用的主要是氧化物陷阱电荷。（2）开展了静态加电工作方式下铁电存储器电参数的总剂量效应研究,得到了铁电存储器总剂量辐射敏感参数,提出了一种定量分析方法。研究结果表明,在辐照的过程中,由于肖特基发射引起的铁电材料和晶体管漏电的增加,导致电流的上升,最终电参数发生失效,静态功耗电流与漏电流是电离总剂量辐射敏感参数。获得的参数结果用QMU分析发现静态功耗电流比漏电流的失效阈值要小,对辐射更加的敏感。（3）在能量为2 MeV电子射线下开展了电子总剂量效应研究,得到了电子辐射下器件的失效阈值,并与60Coγ造成器件损伤的阈值进行了比较。实验研究结果表明电子与器件作用发生非弹性碰撞,外围电路中的灵敏放大器失效最终导致器件失效。通过比较发现电子引起的器件退化要比钴源轻,分析认为是在电子射线下电子与空穴的有较多的复合。
马洪江[10]（2019）在《抗辐射VDMOS器件的加固技术研究》文中进行了进一步梳理随着空间技术、核技术和战略武器技术等的迅速发展,越来越多的高性能商用半导体电子设备已经广泛用于人造地球卫星、宇宙飞船、运载火箭、远程导弹和核武器控制系统当中。构成这些电子设备的VDMOS等电子元器件不可避免地要处于空间辐射和核辐射等强辐射应用环境之中,而受到辐射的半导体元器件会发生电参数等方面的变化,辐射会对器件的性能造成不同程度的破坏,甚至使元器件完全失效,进而使整个电子设备不能正常工作,严重影响使用该器件设备的可靠性和寿命。因此,航天应用对功率器件VDMOS提出了更高的抗辐射要求。这些VDMOS器件的各类电学参数除了要能够满足基本的设计要求外,还要能够承受太空中各种高能粒子、宇宙射线等的辐射所带来的影响。对器件的抗辐射加固技术研究至关重要。文章介绍了抗辐射VDMOS的国内外发展现状及需求,对器件的基本结构和工作原理以及对辐射机理进行了适当的分析。通过从最基本的VDMOS器件工作原理到辐射对硅基VDMOS的影响,深入浅出的介绍了抗辐射VDMOS器件所采用的加固技术及作用机理。在进行一款抗辐射VDMOS器件设计时,有许多因素是需要我们进行择衷考虑的,因为器件的各项参数之间有些是互相制约的。本课题依托一定的器件设计经验及工艺积累,先总体上形成所设计器件的大概框架,然后通过适当的软件模拟,并结合工艺生产线的参数特点来进行版图设计。版图设计的同时,在工艺线上进行与抗辐射方面相关的工艺实验并进行改进。最终通过优化栅（包括图形设计等）、P+体区扩展、N+缓冲层加固、终端结构、后栅氧工艺等技术攻关,在已知工艺条件的基础上开始进行版图的最终绘制工作。版图完成后,通过对生产的工艺条件进行严格监控并不断优化,保证产品具有良好的一致性及可靠性,最终生产出符合设计要求[抗电离总剂量≥100Krad（Si）;抗单粒子烧毁（SEB）效应LET值≥75MeV/（mg/cm2）;抗单粒子栅穿（SEGR）效应LET值≥75MeV/（mg/cm2）]的产品。本论文是设计理论与实践相结合的一次有价值的尝试,对于应用在抗辐射领域内的半导体器件研究具有一定的参考意义。
二、大规模集成电路总剂量效应测试方法初探（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大规模集成电路总剂量效应测试方法初探（论文提纲范文）
（1）抗辐照标准单元库的电路设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与结构安排 |
| 第二章 抗辐照加固电路设计 |
| 2.1 空间辐射环境介绍 |
| 2.2 空间辐射效应介绍 |
| 2.2.1 总剂量效应 |
| 2.2.2 单粒子效应 |
| 2.3 组合逻辑抗辐照加固电路设计 |
| 2.4 时序逻辑抗辐照加固电路设计 |
| 2.5 版图设计加固 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 抗辐照标准单元库设计 |
| 3.1 数字集成电路设计模式 |
| 3.1.1 全定制数字集成电路设计流程 |
| 3.1.2 半定制集成电路设计流程 |
| 3.2 标准单元库介绍 |
| 3.2.1 时序库文件介绍 |
| 3.2.2 物理库文件介绍 |
| 3.3 抗辐照标准单元库设计流程 |
| 3.3.1 抗辐照标准单元的电路设计与仿真 |
| 3.3.2 抗辐照标准单元特征化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 抗辐照标准单元库的应用与验证 |
| 4.1 基于逻辑综合的应用 |
| 4.1.1 逻辑综合的原理与流程 |
| 4.1.2 逻辑综合的验证 |
| 4.2 形式验证 |
| 4.3 自动布局布线验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）抗辐射Buck变换器关键电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要工作与结构安排 |
| 第二章 辐射效应与Buck变换器基础理论 |
| 2.1 空间辐射环境 |
| 2.2 辐射效应 |
| 2.2.1 剂量累积效应 |
| 2.2.2 单粒子效应 |
| 2.3 Buck变换器基本工作原理 |
| 2.3.1 连续导电模式 |
| 2.3.2 不连续导电模式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 对称矩形环栅NMOS器件 |
| 3.1 环栅加固机理 |
| 3.2 对称矩形环栅NMOS器件结构的提出 |
| 3.3 等效宽长比模型的建立 |
| 3.3.1 等效宽长比模型建立方法 |
| 3.3.2 等效宽长比模型建立过程 |
| 3.4 Sentaurus平台器件建模验证 |
| 3.5 环栅器件库的建立 |
| 3.5.1 Virtuoso平台器件的建立 |
| 3.5.2 Spectre库文件编写 |
| 3.5.3 Pcell平台标准版图的绘制 |
| 3.5.4 Calibre库LVS、PEX、SP文件编写 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Buck变换器及其关键子电路抗辐射加固设计及仿真 |
| 4.1 基准电压模块抗辐射加固设计及仿真 |
| 4.1.1 电路设计 |
| 4.1.2 电路仿真 |
| 4.2 预降压模块抗辐射加固设计及仿真 |
| 4.2.1 电路设计 |
| 4.2.2 电路仿真 |
| 4.3 片内1.8V LDO模块抗辐射加固设计及仿真 |
| 4.3.1 电路设计 |
| 4.3.2 电路仿真 |
| 4.4 抗辐射Buck变换器整体设计与仿真 |
| 4.4.1 抗辐射Buck变换器的整体设计 |
| 4.4.2 抗辐射Buck变换器的整体仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 芯片测试与分析 |
| 5.1 环栅器件芯片测试与分析 |
| 5.1.1 SS-ELT 5V器件芯片 |
| 5.1.2 SS-ELT1.8V器件芯片 |
| 5.2 抗辐射关键子电路芯片测试与分析 |
| 5.2.1 COB封装设计 |
| 5.2.2 测试电路与PCB设计 |
| 5.2.3 芯片测试与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）高速高密度电路互连结构的传输特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状与选题研究目标 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 面临挑战与发展趋势 |
| 1.3 论文的主要内容和结构 |
| 2 典型互连结构的基础理论 |
| 2.1 互连线的传输理论模型 |
| 2.1.1 平面电磁波 |
| 2.1.2 互连结构的基本传输特性 |
| 2.1.3 互连线的RLGC传输模型 |
| 2.2 互连线的RLGC模型计算 |
| 2.2.1 互连线RLGC模型参数理论计算 |
| 2.2.2 互连线RLGC模型的端口网络分析 |
| 2.3 典型结构互连线的RLGC模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 印刷电路板上微米级平行结构互连线电磁串扰特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平行互连线串扰模型的构建与解析 |
| 3.2.1 互连线结构分布参数的RLGC模型 |
| 3.2.2 分布式RLGC等效电路模型的解析 |
| 3.3 微米级平行结构串扰特性的仿真模型 |
| 3.3.1 带测试结构的平行互连线设计方案 |
| 3.3.2 理论分析有/无测试结构对平行互连线传输特性影响 |
| 3.3.3 仿真分析有无测试结构对平行互连线传输特性影响 |
| 3.4 微米级平行互连线电磁传输特性 |
| 3.4.1 微米级与毫米级平行互连线串扰特性的不同点 |
| 3.4.2 不同介质层微米级平行互连线的串扰特性 |
| 3.4.3 不同制作工艺的微米级平行互连线有不同阻抗特性 |
| 3.5 微米级平行互连线的串扰特性 |
| 3.5.1 互连线线间距对串扰的影响 |
| 3.5.2 互连线线长度对串扰的影响 |
| 3.5.3 互连线线宽度对串扰的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 印刷电路板上微米级平行结构互连线电磁串扰特性测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试实验方案分析 |
| 4.2.1 加工与测试方案分析 |
| 4.2.2 不同负载匹配的平行互连线串扰测试与分析 |
| 4.2.3 串扰频域传输特性相关性 |
| 4.2.4 微米级、毫米级平行互连线的串扰测试 |
| 4.3 平行结构互连线的串扰测试性能分析 |
| 4.3.1 互连线线间距对串扰的影响 |
| 4.3.2 互连线线长度对串扰的影响 |
| 4.3.3 互连线线宽度对串扰的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 印刷电路板上过孔型互连结构电磁传输特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过孔互连结构模型的构建 |
| 5.2.1 空中源区强电磁脉冲干扰环境的模拟 |
| 5.2.2 空中源区强电磁脉冲耦合过孔型电磁防护结构 |
| 5.2.3 电路间的过孔型电磁滤波互连结构 |
| 5.3 过孔互连结构的电磁防护及滤波特性仿真分析 |
| 5.3.1 独立过孔结构 |
| 5.3.2 过孔加载枝节谐振器 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 印刷电路板上过孔型互连结构电磁滤波特性测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 过孔互连结构电磁滤波电路的实验方案 |
| 6.3 过孔型互连结构滤波器 |
| 6.3.1 过孔加载枝节互连结构滤波器的设计分析 |
| 6.3.2 过孔加载枝节互连结构滤波器的加工测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 集成电路中微米级互连结构电磁辐照效应研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 分段结构互连线辐照模型 |
| 7.2.1 连续结构互连线辐照模型的构建 |
| 7.2.2 构建辐照仿真平台模型 |
| 7.2.3 互连线RLGC电路模型的解析 |
| 7.3 分段结构电磁辐照模型的设计 |
| 7.4 互连线分布参数电路模型的电磁辐照特性 |
| 7.4.1 互连线结构参数与辐照相关影响 |
| 7.4.2 辐照对有效传输信号互连线的等效线长影响 |
| 7.4.3 分段结构互连线分布参数辐照特性分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文工作总结 |
| 8.2 进一步研究的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）深亚微米工艺下抗辐照数字集成电路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 辐射环境介绍 |
| 1.2.1 空间辐射环境 |
| 1.2.2 人工辐射环境 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 研究抗辐照加固技术的必要性 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 辐射效应基本理论与加固技术 |
| 2.1 位移损伤 |
| 2.2 单粒子辐射效应 |
| 2.2.1 单粒子辐射效应模型 |
| 2.2.2 先进CMOS工艺的单粒子效应 |
| 2.2.3 单粒子效应加固技术 |
| 2.2.4 三阱工艺 |
| 2.3 总剂量辐射效应 |
| 2.3.1 总剂量效应模型 |
| 2.3.2 先进CMOS工艺器件的总剂量效应 |
| 2.3.3 总剂量辐射加固技术 |
| 2.3.4 新型源区条形P+掺杂的抗辐照NMOS器件结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 28nm三阱工艺CMOS电路的脉冲激光模拟单粒子试验 |
| 3.1 脉冲激光诱发单粒子效应 |
| 3.1.1 激光诱发单粒子效应原理 |
| 3.1.2 脉冲激光单粒子效应试验装置 |
| 3.2 基于28nm体硅CMOS工艺下深N阱结构单粒子辐射研究 |
| 3.2.1 移位寄存器链设计 |
| 3.2.2 移位寄存器链的测试系统 |
| 3.2.3 基于寄存器链的深n阱结构脉冲激光试验流程 |
| 3.2.4 深n阱结构的脉冲激光试验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 三阱工艺器件的单粒子效应仿真与加固技术研究 |
| 4.1 辐射效应仿真的流程 |
| 4.1.1 TCAD软件介绍 |
| 4.1.2 单粒子仿真流程 |
| 4.2 深N阱对三阱体硅CMOS器件SEE的影响 |
| 4.2.1 不同LET下三阱NMOS的单粒子瞬态效应 |
| 4.2.2 不同LET下三阱NMOS的电荷共享效应 |
| 4.2.3 不同深n阱掺杂浓度的影响 |
| 4.2.4 不同深n阱深度的影响 |
| 4.2.5 不同入射位置和角度的影响 |
| 4.2.6 不同深n阱掺杂浓度对三阱PMOS单粒子瞬态的影响 |
| 4.3 三阱体硅NMOS单粒子瞬态效应的加固方法研究 |
| 4.3.1 p阱接触 |
| 4.3.2 衬体反偏技术 |
| 4.3.3 提高阱掺杂浓度 |
| 4.3.4 条形P+掺杂加固 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 28nm体硅NMOS器件的总剂量效应研究 |
| 5.1 实验概述 |
| 5.1.1 测试样品 |
| 5.1.2 实验环境与实验流程 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 NMOS器件转移特性随辐照剂量的变化 |
| 5.2.2 阈值电压随辐照剂量的变化 |
| 5.2.3 漏极ON态与OFF态电流随辐照剂量的变化 |
| 5.2.4 亚阈区摆幅随辐照剂量的变化 |
| 5.2.5 栅极电流随辐照剂量的变化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）SRAM和MRAM器件的单粒子效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间辐射环境 |
| 1.1.1 银河宇宙射线 |
| 1.1.2 太阳粒子事件 |
| 1.1.3 范艾伦辐照带 |
| 1.2 微电子器件的辐照效应 |
| 1.2.1 单粒子效应 |
| 1.2.2 总剂量效应 |
| 1.2.3 位移损伤效应 |
| 1.3 集成电路发展趋势与重离子测试技术挑战 |
| 1.3.1 硅基技术发展趋势与重离子测试技术挑战 |
| 1.3.2 非硅基技术发展对重离子测试技术的挑战 |
| 1.4 重离子辐照单粒子效应实验装置 |
| 1.5 本文研究内容与目标 |
| 第2章 SOI SRAM重离子辐照效应研究 |
| 2.1 研究背景介绍 |
| 2.2 待测器件与重离子辐照实验条件 |
| 2.2.1 SOI SRAM器件工艺与电路单元结构 |
| 2.2.2 重离子辐照测试实验方法 |
| 2.3 重离子辐照SOI SRAM单粒子翻转敏感性研究 |
| 2.3.1 单元版图结构对单粒子敏感性影响 |
| 2.3.2 重离子能量对单粒子敏感性影响 |
| 2.3.3 重离子入射方位角对单粒子敏感性影响 |
| 2.4 累积电离剂量对单粒子翻转敏感性影响研究 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 实验结果与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三维堆叠SRAM重离子辐照效应研究 |
| 3.1 研究背景介绍 |
| 3.2 模拟仿真模型与重离子实验结果 |
| 3.2.1 三维纵向堆叠SRAM模型 |
| 3.2.2 重离子模拟仿真实验方法 |
| 3.3 Monte Carlo模拟实验结果与分析 |
| 3.3.1 高能重离子辐照实验结果 |
| 3.3.2 中能重离子辐照实验结果 |
| 3.3.3 低能重离子辐照实验结果 |
| 3.3.4 不同能量下平均翻转截面对比 |
| 3.4 重离子辐照实验临界射程公式 |
| 3.4.1 重离子辐照最劣射程物理模型 |
| 3.4.2 模拟仿真验证临界射程公式 |
| 3.5 三维堆叠器件重离子辐照测试标准 |
| 3.5.1 空间离子LET谱及重离子Bragg peak |
| 3.5.2 三维堆叠器件重离子辐照测试方案 |
| 3.5.3 验证三维堆叠器件重离子测试方案 |
| 3.5.4 二维平面器件重离子辐照测试建议 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 MRAM重离子辐照效应研究 |
| 4.1 研究背景介绍 |
| 4.2 待测器件与重离子辐照测试方法 |
| 4.2.1 磁性隧道结物理模型 |
| 4.2.2 MRAM器件物理结构 |
| 4.2.3 重离子辐照实验方法 |
| 4.3 前道CMOS工艺对MTJ可靠性的影响 |
| 4.3.1 重离子辐照实验条件 |
| 4.3.2 重离子辐照实验结果 |
| 4.3.3 实验结果讨论与分析 |
| 4.4 重离子辐照MTJ失效模型 |
| 4.4.1 重离子辐照实验条件 |
| 4.4.2 重离子辐照实验结果 |
| 4.4.3 实验结果讨论与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）28nm特征尺寸SRAM型FPGA单粒子效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空间辐射环境 |
| 1.3 FPGA单粒子效应 |
| 1.3.1 FPGA结构 |
| 1.3.2 FPGA单粒子效应 |
| 1.3.3 FPGA单粒子效应的表征 |
| 1.4 FPGA单粒子效应研究现状 |
| 1.4.1 FPGA单粒子效应研究方法 |
| 1.4.2 FPGA单粒子效应研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 28 nm FPGA单粒子效应测试方法研究 |
| 2.1 28 nm FPGA器件结构 |
| 2.2 28 nm FPGA单粒子效应测试方法研究 |
| 2.2.1 FPGA内部存储器测试设计 |
| 2.2.2 电路功能测试设计 |
| 2.2.3 电流功耗测量设计 |
| 2.3 28 nm FPGA单粒子效应测试系统设计 |
| 2.3.1 测试系统硬件设计 |
| 2.3.2 测试系统软件设计 |
| 2.4 测试系统验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Kintex-7 系列FPGA配置文件解码 |
| 3.1 Kintex-7 系列FPGA的逻辑结构 |
| 3.2 配置文件组织方式 |
| 3.3 码流解析 |
| 3.4 码流解析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 28 nm特征尺寸FPGA单粒子效应实验 |
| 4.1 实验样品制备 |
| 4.2 28 nm FPGA重离子单粒子效应实验 |
| 4.3 28 nm FPGA质子单粒子效应实验 |
| 4.3.1 质子实验装置 |
| 4.3.2 28 nm FPGA质子实验 |
| 4.3.3 MBU处理方法 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 28 nm特征尺寸FPGA故障注入研究 |
| 5.1 故障注入 |
| 5.2 28 nm FPGA故障注入平台 |
| 5.3 28 nm FPGA故障注入实验 |
| 5.3.1 验证全局注入和随机注入的等效性 |
| 5.3.2 利用随机注入探究功能电路动态翻转截面 |
| 5.4 28 nm FPGA三模冗余加固研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）体硅器件单粒子效应试验中的辐照累积损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间辐射环境 |
| 1.1.1 银河宇宙射线 |
| 1.1.2 太阳宇宙射线 |
| 1.1.3 地球辐射带 |
| 1.2 空间辐射效应 |
| 1.2.1 位移效应 |
| 1.2.2 电离效应 |
| 1.3 单粒子效应地面模拟手段 |
| 1.3.1 重离子加速器试验 |
| 1.3.2 质子和中子 |
| 1.3.3 锎源和α源 |
| 1.3.4 脉冲激光 |
| 1.4 脉冲激光与材料的相互作用 |
| 1.4.1 脉冲激光与金属材料相互作用 |
| 1.4.2 脉冲激光与半导体材料相互作用 |
| 1.5 电子器件的材料损伤 |
| 1.5.1 脉冲激光和重离子与半导体材料相互作用 |
| 1.5.2 电子器件材料损伤分析 |
| 1.5.3 半导体材料损伤研究进展 |
| 1.6 器件的瞬态与累积效应 |
| 1.7 研究的主要内容 |
| 第2章 试验器件及试验方法 |
| 2.1 实验器件 |
| 2.1.1 MOSFET器件 |
| 2.1.2 PN结 |
| 2.1.3 商用SRAM器件 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 皮秒脉冲激光模拟单粒子效应实验装置 |
| 2.2.2 重离子单粒子效应实验装置 |
| 2.3 试验器件测试方法 |
| 2.3.1 MOSFET器件测试方法 |
| 2.3.2 PN结电性能测试 |
| 2.3.3 商用SRAM测试方法 |
| 2.4 材料损伤表征 |
| 2.4.1 材料形貌表征 |
| 2.4.2 材料组成分析 |
| 第3章 重离子辐照MOSFET器件累积损伤效应 |
| 3.1 激光摸索MOSFET单粒子效应敏感特征 |
| 3.2 MOSFET的 C重离子实验 |
| 3.3 MOSFET器件的Co60 试验 |
| 3.4 激光摸索辐照后的MOSFET器件SET特征 |
| 3.4.1 重离子辐照对SET波形的影响 |
| 3.4.2 敏感位置对SET波形的影响 |
| 3.4.3 栅端偏置对SET波形的影响 |
| 3.4.4 激光能量对SET波形的影响 |
| 3.5 MOSFET辐照前后材料表征 |
| 3.5.1 超景深显微镜形貌表征 |
| 3.5.2 微区拉曼晶格振动表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 激光辐照体硅器件(PN结、SRAM)累积损伤效应 |
| 4.1 激光辐照元器件单元PN结能量密度的影响 |
| 4.1.1 PN结电性能测试 |
| 4.1.2 PN结形貌表征 |
| 4.1.3 PN结物相组成 |
| 4.2 激光辐照元器件单元PN结扫描遍数累积的影响 |
| 4.2.1 PN结电性能测试 |
| 4.2.2 PN结形貌表征 |
| 4.2.3 PN结成分分析 |
| 4.3 激光辐照SRAM器件累积损伤效应 |
| 4.3.1 摸索激光辐照电子器件损伤阈值 |
| 4.3.2 激光辐照SRAM器件损伤效应 |
| 4.3.3 激光辐照SRAM器件失效分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文结论与展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题应用背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 CAN总线系统和CAN总线收发器 |
| 2.1 CAN总线系统 |
| 2.1.1 CAN总线及其节点构成 |
| 2.1.2 CAN总线特点 |
| 2.1.3 CAN总线电平定义 |
| 2.2 CAN总线收发器 |
| 2.2.1 CAN总线收发器结构 |
| 2.2.2 CAN总线收发器工作原理 |
| 2.3 CAN总线收发器在CAN总线系统中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CAN总线收发器功能模块设计 |
| 3.1 基准电压源的设计 |
| 3.2 发送器电路设计 |
| 3.2.1 输出级模块设计 |
| 3.2.2 驱动电路设计 |
| 3.2.3 斜率控制电路 |
| 3.3 接收器电路设计 |
| 3.3.1 迟滞比较器的设计 |
| 3.4 过温保护电路设计 |
| 3.4.1 传统的过温保护电路 |
| 3.4.2 带迟滞功能的过温保护电路 |
| 3.5 唤醒模块电路设计 |
| 3.6 显性超时保护模块电路设计 |
| 3.7 ESD保护单元设计 |
| 3.7.1 高压端口ESD设计 |
| 3.7.2 低压端口ESD设计 |
| 3.7.3 电源、地ESD设计 |
| 3.8 整体仿真验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 CAN总线收发器抗辐射加固设计 |
| 4.1 空间辐射环境对集成电路的影响 |
| 4.2 抗总剂量辐射加固设计 |
| 4.2.1 总剂量辐射对器件的影响 |
| 4.2.2 抗辐射器件的选择 |
| 4.2.3 总剂量效应的仿真分析 |
| 4.2.4 抗总剂量辐射版图加固设计 |
| 4.3 抗单粒子辐射加固设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 工艺实现及测试验证 |
| 5.1 集成电路版图设计概述 |
| 5.2 版图的整体布局 |
| 5.2.1 芯片PAD定义 |
| 5.2.2 芯片整体布局设计 |
| 5.3 版图设计 |
| 5.4 版图验证 |
| 5.5 基于积木式专用测试平台 |
| 5.6 辐射试验系统开发 |
| 5.7 测试与试验结果 |
| 5.7.1 电参数测试结果 |
| 5.7.2 辐照实验结果 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（9）铁电存储器60Coγ射线及电子总剂量效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 辐射环境及效应 |
| 1.2.1 辐射环境 |
| 1.2.2 辐射效应 |
| 1.3 FeRAM的介绍 |
| 1.3.1 铁电材料与存储原理 |
| 1.3.2 FeRAM存储单元结构与读写时序 |
| 1.3.3 FeRAM的功能模块 |
| 1.4 FeRAM的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第2章 不同实验条件下Fe RAM总剂量效应实验研究 |
| 2.1 实验条件 |
| 2.1.1 实验样品准备 |
| 2.1.2 ~(60)Coγ射线总剂量效应实验装置 |
| 2.1.3 ~(60)Coγ射线总剂量效应测试系统 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 不同工作状态下实验结果与分析 |
| 2.3.1 不同工作状态下辐射损伤结果 |
| 2.3.2 器件失效机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 FeRAM电参数总剂量效应实验研究 |
| 3.1 实验条件 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 电参数离线测试结果与机理分析 |
| 3.3.2 电参数量化分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 铁电存储器电子总剂量效应实验研究 |
| 4.1 实验条件 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 电子总剂量效应实验结果及分析 |
| 4.3.1 电子总剂量效应实验结果 |
| 4.3.2 机理分析 |
| 4.3.3 ~(60)Coγ射线以及电子射线辐射损伤比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）抗辐射VDMOS器件的加固技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及选题的依据 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 论文各部分主要内容 |
| 第二章 VDMOS器件的基本原理及辐射理论 |
| 2.1 VDMOS器件的基本原理 |
| 2.1.1 VDMOS器件发展历程 |
| 2.1.2 VDMOS器件的基本结构 |
| 2.1.3 VDMOS器件的工作原理 |
| 2.2 硅基VDMOS辐射理论简介 |
| 2.2.1 电离辐射损伤机制 |
| 2.2.2 VDMOS的总剂量辐射效应 |
| 2.2.3 VDMOS的单粒子辐射效应 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 抗辐射VDMOS器件的版图设计 |
| 3.1 工艺模拟简介 |
| 3.2 版图设计上的关键技术 |
| 3.2.1 栅结构设计技术 |
| 3.2.2 P+体区扩展技术 |
| 3.2.3 N+缓冲层加固设计 |
| 3.2.4 终端结构设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 抗辐射VDMOS器件的工艺流程 |
| 4.1 工艺流程中的工序 |
| 4.2 工艺流程中的关键工艺技术 |
| 4.2.1 后栅氧工艺 |
| 4.2.2 低界面态栅氧化制备工艺 |
| 4.2.3 复合层钝化工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 器件抗辐射测试 |
| 5.1 总剂量辐射试验 |
| 5.1.1 试验条件及过程 |
| 5.1.2 测试结果 |
| 5.1.3 试验结论 |
| 5.2 抗单粒子辐射试验 |
| 5.2.1 试验条件及过程 |
| 5.2.2 测试结果 |
| 5.2.3 试验结论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、大规模集成电路总剂量效应测试方法初探（论文参考文献）
- [1]抗辐照标准单元库的电路设计与应用[D]. 陈飞翔. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]抗辐射Buck变换器关键电路设计[D]. 蒋鹏凯. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]高速高密度电路互连结构的传输特性研究[D]. 许晓飞. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]深亚微米工艺下抗辐照数字集成电路研究[D]. 徐博洋. 电子科技大学, 2020(01)
- [5]SRAM和MRAM器件的单粒子效应研究[D]. 赵培雄. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2020(01)
- [6]28nm特征尺寸SRAM型FPGA单粒子效应研究[D]. 王紫博. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]体硅器件单粒子效应试验中的辐照累积损伤研究[D]. 张丹丹. 天津大学, 2019(01)
- [8]一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现[D]. 王鹏. 电子科技大学, 2019(04)
- [9]铁电存储器60Coγ射线及电子总剂量效应研究[D]. 秦丽. 湘潭大学, 2019(02)
- [10]抗辐射VDMOS器件的加固技术研究[D]. 马洪江. 西安电子科技大学, 2019(02)