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1、西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文SOI器件的總劑量輻照特性與加固電路設(shè)計(jì)技術(shù)研究作者：彭里導(dǎo)師：劉紅俠教授學(xué)科：集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中國西安2013年1月ResearchforTotalIonizingDoseEffectofSOIDevicesandRadiationHardenedbyCircuitDesignADissertationSubmittedtoXidianUniversityinCandidacyforTheDegreeofMasterinIntegratedCircuitandSystemDesign
2、ByPengLiXi’an，PR．ChinaJanuary2013㈣6舢0㈥瑚．㈣Y西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本入聲明所呈交的論文是我個(gè)入在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承
3、擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名：望望日期yI；．；．g關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文：學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再攥寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本人簽名：導(dǎo)師簽名：壑翌日期型，魯日期五搏j善摘要絕緣體上硅(soi)技術(shù)
4、因?yàn)榫哂辛己玫目馆椪招阅芏靡蚤L期應(yīng)用在抗輻照領(lǐng)域。特別是自上世紀(jì)九十年代以來，隨著SOI材料制造成本的降低及質(zhì)量的大幅度提高，SOl技術(shù)在輻照環(huán)境下的應(yīng)用更為廣泛。但是其特殊的結(jié)構(gòu)使得SOl器件的總劑量效應(yīng)更加復(fù)雜，如何提高其抗總劑量輻照性能成為研究重點(diǎn)。本文首先對PDSOlNMOS器件進(jìn)行了60Co丫射線總劑量輻照的實(shí)驗(yàn)測試，分析了器件輻照前后正柵和背柵晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線及正柵輸出特性曲線，研究了不同柵長及偏置狀態(tài)對器件輻射效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，輻照后輻照感生界面態(tài)對短溝道器件的影響更大，最大跨導(dǎo)隨輻照劑量
5、而退化。受局部浮體效應(yīng)的影響，短溝道SOl器件的寄生雙極晶體管更容易被觸發(fā)，輸出特性的擊穿電壓更低。柵長影響S01器件輻射效應(yīng)還與輻照時(shí)的偏置狀態(tài)有關(guān)。關(guān)態(tài)偏置下，短溝道S01器件的背柵晶體管受電場影響其輻射效應(yīng)更加嚴(yán)重。其次，通過ISE．TCAD器件模擬軟件建立起二維SOlMOS器件，使用軟件中的混合模式對常規(guī)反相器以及經(jīng)過抗輻照加固改良后的反相器電路進(jìn)行輻照仿真。仿真結(jié)果表明，經(jīng)過上拉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的反相器輻照后可以很好的保持反相器的輸出邏輯高電平，二極管連接反相器則能夠很好的保持開關(guān)閾值點(diǎn)的穩(wěn)定。而兩種結(jié)構(gòu)級聯(lián)組
6、成的三級緩存反相器對這兩種特性的退化都有很好的抑制作用，具有良好的抗總劑量輻照性能。關(guān)鍵詞：S01NMOS總劑量效應(yīng)反相器抗輻照加固iiSOl器件的總劑量輻照特性與加固電路設(shè)計(jì)技術(shù)研究AbstractiSilicononinsulator(S01)technologyhasbeendevelopedforradiation。hardenedapplicationsformanyyearsduetoitsuniqueadvantagesofrad·hardenability．Especiallysincethe19
7、90s，alongwiththecostofSOlmaterialreducedandqualitygreatlyimproved，SOltechnologiesarewidelyusedinradiationenvironment．However，theburiedoxide(BOX)makeshardeningSOldevicestototaldoseionizingradiationmorechallenging．Howtoimprovetheperformanceofanti。radiationbecom
8、esanimportanttopic．InthispapeLthetotalionizingdose(TID)effectsonPDSOlNMOSdevicesareexperimentallyresearched．ThegatelengthandbiasconfigurationsdependenceofPDSOlNMOSdevicesonTIDeffectsarein
