隨著空間技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體器件和集成電路的輻照損傷受到愈來愈多的關(guān)注。其中,金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)器件的總劑量輻照損傷效應(yīng)對電路的影響極其嚴(yán)重,因此,MOS器件的抗輻射加固一直是集成電路設(shè)計(jì)中的重要課題。傳統(tǒng)的抗輻射加固技術(shù)主要依賴于輻照試驗(yàn),但該研究方法成本高、耗時(shí)長,給抗輻射加固研究工作造成很大困難。近年來在半導(dǎo)體器件的輻照效應(yīng)研究領(lǐng)域中,將軟件模擬與理論分析相結(jié)合,建立半導(dǎo)體器件的輻照效應(yīng)數(shù)字模型,利用仿真方法來指導(dǎo)抗輻射加固設(shè)計(jì)工作,能夠顯著降低成本、縮短產(chǎn)品研制周期。然而,建立精確的器件數(shù)字模型是該仿真技術(shù)的基礎(chǔ)。因此針對傳統(tǒng)MOS總劑量效應(yīng)模型中由于簡化影響因素導(dǎo)致模型存在的精度問題,本文提出一種考慮輻照劑量率的MOS器件的總劑量輻照效應(yīng)模型,提高了模型的適應(yīng)性和精度。本文針對MOS器件總劑量效應(yīng)建模開展了以下工作:(1)分析現(xiàn)有總劑量效應(yīng)建模方法。通過研究建立MOS器件簡化總劑量效應(yīng)模型的原理,對現(xiàn)有的MOS器件總劑量輻照試驗(yàn)進(jìn)行仿真預(yù)測,發(fā)現(xiàn)簡化模型由于沒有考慮輻照劑量率的影響,模型仿真的結(jié)果與試...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 組織結(jié)構(gòu)
第二章 MOS器件總劑量輻照損傷效應(yīng)及其建模仿真
    2.1 總劑量輻照損傷效應(yīng)
        2.1.2 電子-空穴對的產(chǎn)生
        2.1.3 空穴的快速重組與傳輸
        2.1.4 氧化層陷阱電荷的形成
        2.1.5 界面陷阱電荷的形成
    2.2 總劑量輻照損傷效應(yīng)對MOS器件的影響
        2.2.1 閾值電壓漂移
        2.2.2 泄漏電流增大
        2.2.3 載流子遷移率下降及其他電性特征參數(shù)的影響
    2.3 總劑量效應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真
        2.3.1 Sentaurus TCAD簡述
        2.3.2 基于TCAD的總劑量效應(yīng)建模方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 考慮輻照劑量率的總劑量效應(yīng)模型
    3.1 總劑量效應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
    3.2 MOS器件的總劑量效應(yīng)簡化模型
        3.2.1 氧化層陷阱電荷的簡化模型
        3.2.2 界面態(tài)陷阱電荷的簡化模型
        3.2.3 簡化模型中存在的問題
    3.3 考慮輻照劑量率的MOS器件的總劑量效應(yīng)模型
        3.3.1 輻照劑量率效應(yīng)分析
        3.3.2 MOS器件的輻照劑量率效應(yīng)模型
    3.4 計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證理論模型
        3.4.1 NMOS器件常態(tài)模擬
        3.4.2 總劑量輻照效應(yīng)模擬和模型驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 輻照試驗(yàn)及改進(jìn)的總劑量效應(yīng)模型驗(yàn)證
    4.1 總劑量輻照試驗(yàn)驗(yàn)證
        4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
        4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
        4.1.3 總劑量效應(yīng)模型驗(yàn)證與分析
    4.2 不同輻照劑量率下的總劑量輻照效應(yīng)試驗(yàn)
        4.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
        4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
        4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3818040