半導(dǎo)體器件電離輻射總劑量效應(yīng)

目錄
叢書序
前言
第1章 空間輻射環(huán)境與效應(yīng) 1
1.1 空間輻射環(huán)境 1
1.2 空間輻射效應(yīng) 4
1.3 電離輻射總劑量效應(yīng)研究關(guān)注的內(nèi)容 7
1.4 本書內(nèi)容 8
參考文獻 9
第2章 體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應(yīng) 11
2.1 微米級體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應(yīng)規(guī)律及機理 11
2.1.1 γ射線、電子和質(zhì)子電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng)的影響 13
2.1.3 總劑量輻照損傷后的退火效應(yīng) 15
2.2 超深亞微米級體硅CMOS器件電離輻射總劑量效應(yīng) 21
2.2.1 0.18μmNMOS器件電離輻射總劑量效應(yīng) 21
2.2.2 關(guān)態(tài)漏電流與輻照偏置的關(guān)系 22
2.2.3 關(guān)態(tài)漏電流與退火溫度的關(guān)系 23
2.2.4 關(guān)態(tài)漏電流與輻照劑量率的關(guān)系 24
2.2.5 MIL-STD-883H 1019.8試驗方法應(yīng)用 26
2.2.6 電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng)數(shù)值模擬 29
2.3.1 耦合電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng) 35
3.1 電離輻射總劑量效應(yīng)表征及機理 35
3.1.1 電離輻射總劑量效應(yīng)表征 35
3.1.2 電離輻射總劑量效應(yīng)機理 38
3.2 電離輻射感生產(chǎn)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(fù)合電流與溝道電流相結(jié)合的柵掃描方法 51
3.3 低劑量率輻射損傷增強效應(yīng) 56
3.3.1 典型雙極器件的低劑量率輻射損傷增強效應(yīng) 56
3.3.2 柵控晶體管的低劑量率輻射損傷增強效應(yīng) 58
3.4 低劑量率輻射損傷增強效應(yīng)數(shù)值 64
3.4.1 ELDRS效應(yīng)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(yīng) 94
4.1 電離輻射總劑量效應(yīng)規(guī)律和物理機理 94
4.1.1 總劑量輻照及室溫退火效應(yīng) 94
4.1.2 電離輻射總劑量效應(yīng)對劑量率的依賴關(guān)系 95
4.1.3 輻照偏置條件對電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng)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(yīng)模型 106
4.2.1 輻照產(chǎn)生空穴在氧化層中傳輸 106
4.2.2 輻照產(chǎn)生氧化層陷阱電荷 107
4.2.3 輻照產(chǎn)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(yīng)模擬試驗方法 116
5.1 總劑量試驗*劣條件甄別技術(shù) 116
5.1.1 總劑量失效分析 116
5.1.2 總劑量誘導(dǎo)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(chǎn)生方法 119
5.1.4 CMOS電路電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)預(yù)估 152
6.1 閾值電壓漂移預(yù)估 152
6.1.1 線性響應(yīng)理論模型 152
6.1.2 新建理論模型 153
6.2 關(guān)態(tài)漏電流預(yù)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(guān)態(tài)漏電流的預(yù)估 162
6.3 MOS器件輻照過程和輻照后退火效應(yīng)預(yù)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(fù)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(yīng)與可靠性 172
7.1 納米器件電離輻射總劑量效應(yīng) 172
7.1.1 電離輻射總劑量效應(yīng)規(guī)律 172
7.1.2 電離輻射總劑量效應(yīng)機理 176
7.2 輻照和電應(yīng)力對納米器件的影響 183
7.2.1 重離子輻照對納米器件轉(zhuǎn)移特性的影響 183
7.2.2 電應(yīng)力和輻照對納米器件轉(zhuǎn)移特性的影響 185
7.2.3 電應(yīng)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(yīng)和電離輻射總劑量效應(yīng)關(guān)聯(lián)分析 188
7.3.1 電離輻射總劑量效應(yīng)和溝道熱載流子效應(yīng)的綜合作用 188
7.3.2 電離輻射總劑量效應(yīng)和溝道熱載流子效應(yīng)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(yīng) 197
8.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電離輻射總劑量效應(yīng)及行為建模 197
8.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電離輻射總劑量效應(yīng) 199
8.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電離輻射總劑量效應(yīng)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(yīng)行為建模及 209
8.3 電子系統(tǒng)電離輻射總劑量效應(yīng)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(zhǔn)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(yīng)試驗流程 221
參考文獻 225