新型独立三栅FinFET及单元电路的单粒子效应研究

发布时间：2024-05-19 19:19

　　基于航空航天领域对空间探测的需求,集成电路面临着工作环境充满宇宙辐射的挑战。一方面,宇宙环境中的各种高能粒子会造成电路失效,从而使航天器丧失探测及传递信息的能力;另一方面,航天电路的高度集成化是发展的必然趋势,然而随着集成度增高,集成电路对空间辐射会更敏感。因此研究集成电路的辐射可靠性具有重大意义。目前在深纳米工艺代,鳍型场效应晶体管(Fin FET)已逐步取代平面金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在集成电路应用中的地位,但对于电路性能更优异的新型器件的探讨仍在持续。其中一种具备三个独立栅极结构的新型Fin FET器件(TIG Fin FET)被提出。本论文探究了该新型TIG Fin FET结构的单粒子瞬态效应(SET)以及由其构成的反相器与六管SRAM单元的单粒子特性。具体研究内容及结果如下:第一,利用TCAD工具对TIG Fin FET进行详细的器件级单粒子瞬态仿真。三维仿真结果表明,相同重离子入射条件下,N型TIG Fin FET收集的瞬态电流峰值是P型TIG Fin FET的1.25倍。入射路径分别只经过沟道或衬底时,N型TIG Fin FET漏端收集到的瞬态电流比...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1各工艺代，SRAM、锁存器和组合逻辑电路中单个逻辑门的软错误率[7]

华东师范大学硕士论文5分析中，首次考虑到辐射效应是造成电路失效的机制之一[25]。随后关于数字逻辑电路的辐射效应的文献首次发表于80年代[26]。但单粒子辐射在之后多年并未立即引起研究者的重视，直到美国Sandia国家实验室对其3um标准单元库进行了一项辐射仿真实验，预测重离子电....

图2.2TIGFinFET器件沿x=0um的横截面

图2.1单鳍独立三栅FinFET三维结构示意图：（a）N型TIG-FinFET（b）P型TIG-FinFET顶栅

图2.1单鳍独立三栅FinFET三维结构示意图：（a）N型TIG-FinFET（b）P型TIG-FinFET

华东师范大学硕士论文面。该图更清晰的标识出了此器件中独特的三个栅极以及栅氧化层结构。

图2.4重离子轰击独立三栅FinFET器件沟道的示意图

华东师范大学硕士论文152.2P型和N型TIGFinFET单粒子瞬态特性对比为了探究新型独立三栅器件的单粒子效应，本文基于搭建好的三维模型结构，利用SentaurusDevice进行器件级仿真。在器件仿真中，加入重离子辐射物理模型。该重离子模型模拟了重离子撞击器件时，沿撞击方向在....

本文编号：3978346