硅外延平面NPN双极晶体管的总剂量辐射损伤缺陷研究

本文针对国产NPN双极晶体管开展了不同偏置下的总剂量辐照试验。试验结果表明,辐照主要导致双极晶体管的基极电流增加和电流增益降低。同时,NPN晶体管在反向偏置下表现出较零偏下更严重的退化。分析发现,双极晶体管性能退化主要来源于辐射诱生缺陷导致的复合电流增加。最后,基于深能级瞬态谱开展了NPN晶体管发射结的缺陷测试,发现辐射会导致缺陷密度的增加和缺陷能级的改变。     

重离子单粒子辐射对超薄栅氧化层可靠性影响分析

研究了重离子单粒子辐照（Single event effect,SEE）效应对超薄栅氧化层（1.2 nm厚度）的斜坡击穿电压（Voltage ramp dielectric breakdown,VRDB）的影响情况。采用209Bi（离子能量为1 043.7 MeV）对65 nm CMOS电容进行（1～2）×10⁷ion/cm²总注量的重离子辐射试验,并在辐射过程中进行VRDB试验。试验结果发现,经过209Bi重离子辐射后,超薄栅CMOS电容的泄漏电流略微增大,跨导-电压曲线稍有畸变;进行累积模式和反型模式的斜坡击穿测试,发现栅氧化层的斜坡击穿电压减小近5%。通过扫描电子显微镜（SEM）检查发现,重离子辐照后栅氧化层中形成微泄漏路径,导致其击穿电压降低,并强烈影响超薄栅氧化层的长期可靠性。     

LDO单粒子闩锁效应及维持电流的特性研究

针对一种LDO,研究了重离子Cl、Ge辐照触发的单粒子闩锁(SEL)效应。实验结果表明,输入1.8 V时,SEL电流范围为850~950 mA;输入3.3 V时,SEL电流范围为6.2~6.4 mA。随着限制电流值的增高,退出SEL的时间逐渐增大,最终无法退出。该LDO的SEL维持电流范围为350~400 mA,可通过正常工作电流和允许的中断时间来选择合适的限制电流值。     

基于高海拔地区的大气中子单粒子效应实时测量试验研究

开展65 nm高速大容量静态随机存取存储器（SRAM）大气中子单粒子效应特性及试验评价技术研究,基于4 300 m高海拔地区大面积器件阵列实时测量试验,突破效应甄别、智能远程测控等关键技术,在153 d的试验时间内共观测到错误43次,其中器件内单粒子翻转39次,多单元翻转（MCU）在单粒子翻转中占比23%,最大的MCU为9位。对高能中子、热中子和封装α粒子的贡献比例进行了分析,并基于多地中子通量数据,推演得到北京地面和10 km高空应用时的单位翻转（SBU）和MCU失效率（FIT）。发现地面处软错误的主要诱因为封装α粒子,随着海拔的增高,大气中子对软错误的贡献比例明显增大;MCU全部由高能中子引起,北京10 km高空处的MCU FIT值明显增大,其占比由地面的8%增大至26%。结合器件版图布局,对MCU产生机理进行了深入分析。最后,提出一种目标导向的存储器软错误加固策略优化方法。     

超大规模FPGA的单粒子效应脉冲激光测试方法

建立了一种28 nm HPL硅工艺超大规模SRAM型FPGA的单粒子效应测试方法。采用静态测试与动态测试相结合的方式,通过ps级脉冲激光模拟辐照实验,对超大规模FPGA进行单粒子效应测试。对实验所用FPGA的各敏感单元(包括块随机读取存储器、可配置逻辑单元、可配置存储器)的单粒子闩锁效应和单粒子翻转极性进行了研究。实验结果证明了测试方法的有效性,揭示了多种单粒子闩锁效应的电流变化模式,得出了各单元的单粒子效应敏感性区别。针对块随机读取存储器、可配置逻辑单元中单粒子效应翻转极性的差异问题,从电路结构方面进行了机理分析。     

集成电路单粒子瞬态效应与测试方法

随着器件尺寸的等比例缩小,单粒子瞬态效应对集成电路的影响愈发明显,其产生机理及作用更加复杂。从集成电路单粒子瞬态脉冲的产生机理及模型出发,讨论分析了模拟和数字集成电路的单粒子瞬态效应,介绍了单粒子瞬态脉冲宽度的测试方法与测试结构。     

单bar大功率半导体激光器寿命评价技术

大功率半导体激光器工程应用要求其寿命大于109脉冲次数,如何在短时间内快速获得大功率半导体激光器的长寿命指标,是目前业界普遍关注的问题。文中针对808nm大功率半导体激光器单bar器件,进行了温度25℃、电流100 A和温度50℃、电流100 A及温度50℃、电流115 A 3组寿命评价试验,综合利用线性回归分析、最小二乘法、拟合优度检验等统计学相关知识,确定单bar大功率半导体激光器恒温25℃外推寿命为2.86×109次脉冲次数(7 950 h),激光器激活能为0.21 eV,加速因子为1.88。并通过数据分析,确定恒温25℃最佳寿命试验时间为4 000 h,此时,既能保证外推结果的准确性,又能降低试验时间和成本,实现短期寿命试验数据对大功率半导体激光器长寿命的快速评价。     

狠抓水利建设 促进经济发展

大荔县位于关中平原东部,全县有33个乡镇,413个行政村,总人口67万,土地面积1776平方公里,耕地面积7.6万公顷。全县地势北高南低,自然条件分为四大块,一是北部黄土台塬区,二是中部平原区,三是南部沙苑区,四是东部黄河滩涂区。全县经济以农业为主,初步建成了粮食、棉花、油料、黄花菜、红枣、西瓜、秦川牛、渔业、果类和用材林等十大商品生产基地。其中棉花、油料和渔业跃入“全国百强县”之列。     

基于TCAD的绝缘体上硅器件总剂量效应仿真技术研究

绝缘体上硅（Silicon-on-Insulator,SOI）器件的全介质隔离结构改善了其抗单粒子效应性能,但也使其对总剂量效应更加敏感.为了评估SOI器件的总剂量效应敏感性,本文提出了一种基于TCAD （Technology Computer Aided Design）的总剂量效应仿真技术.通过对SOI器件三维结构进行建模,利用TCAD内置的辐射模型开展瞬态仿真,模拟氧化层中辐射感应电荷的产生、输运和俘获过程,从而分别评估绝缘埋层（Buried Oxide,BOX）和浅沟槽隔离（Shallow Trench Isolation,STI）氧化层中辐射感应陷阱电荷对器件电学性能的影响.基于该仿真技术,本文分别研究了不同偏置、沟道长度、体区掺杂浓度以及STI形貌对SOI MOSFET器件总剂量辐射效应的影响.仿真结果表明高浓度的体区掺杂、较小的STI凹槽深度和更陡峭的STI侧壁将有助于改善SOI器件的抗总剂量效应性能.     

集成电路单粒子瞬态效应与测试方法

随着器件尺寸的等比例缩小,单粒子瞬态效应对集成电路的影响愈发明显,其产生机理及作用更加复杂。从集成电路单粒子瞬态脉冲的产生机理及模型出发,讨论分析了模拟和数字集成电路的单粒子瞬态效应,介绍了单粒子瞬态脉冲宽度的测试方法与测试结构。