發(fā)布時(shí)間：2018-01-28 18:29

  本文關(guān)鍵詞： 質(zhì)子 核反應(yīng) 微納級(jí)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 單粒子效應(yīng)　出處：《物理學(xué)報(bào)》2015年17期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：金屬布線層對(duì)微納級(jí)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(static random access memory,SRAM)質(zhì)子單粒子效應(yīng)敏感性的影響值得關(guān)注.利用Geant4針對(duì)不同能量(30 MeV,100 MeV,200 MeV和500 MeV)的質(zhì)子與微納級(jí)SRAM器件的核反應(yīng)過程開展計(jì)算,研究了核反應(yīng)次級(jí)粒子的種類、線性能量傳輸值(linear energy transfer,LET)及射程情況,尤其對(duì)高LET值的核反應(yīng)次級(jí)粒子及其射程開展了詳細(xì)分析.研究表明,金屬布線層的存在和質(zhì)子能量的增大為原子序數(shù)大于或等于30的重核次級(jí)粒子的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件,器件體硅區(qū)中原子序數(shù)大于60的重核離子來源于質(zhì)子與鎢材料的核反應(yīng),核反應(yīng)過程中的特殊作用機(jī)理會(huì)生成原子序數(shù)在30至50之間的次級(jí)粒子,且質(zhì)子能量的增大有助于這種作用機(jī)理的發(fā)生,原子序數(shù)在30至50之間的次級(jí)粒子在器件體硅區(qū)的LET值最大約為37 MeV·cm~2/mg,相應(yīng)射程可達(dá)到幾微米,對(duì)于阱深在微米量級(jí)的微納級(jí)SRAM器件而言,有引發(fā)單粒子閂鎖的可能.研究結(jié)果為空間輻射環(huán)境中宇航器件的質(zhì)子單粒子效應(yīng)研究提供理論支撐.
[Abstract]:The metal wiring layer is static random access memory for micro and nano level static random access memory. The effect of SRAM on the sensitivity of single particle effect of proton is worthy of attention. Geant4 is used to target 30 MeV ~ (10) MeV of different energy. The nuclear reaction processes of protons and nanoscale SRAM devices with 200 MeV and 500MeV) were calculated and the types of secondary particles in the reaction were studied. Linear energy transfer and range. In particular, a detailed analysis of the secondary particles of nuclear reaction with high LET value and their range is carried out. The existence of metal wiring layer and the increase of proton energy create conditions for the generation of heavy nuclear secondary particles whose atomic number is greater than or equal to 30. The heavy nuclear ions with atomic number greater than 60 in bulk silicon region come from the nuclear reaction between proton and tungsten material. The special mechanism of nuclear reaction will produce secondary particles with atomic number between 30 and 50. The increase of proton energy contributes to this mechanism. The maximum LET value of secondary particles with atomic number between 30 and 50 is about 37 MeV 路cm~2/mg in the silicon region of the device. The corresponding range can reach several microns, for micro-nano SRAM devices with well depth in the order of micron. It is possible to trigger single particle latch. The results provide theoretical support for the study of proton single particle effect in space radiation environment.
【作者單位】： 強(qiáng)脈沖輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西北核技術(shù)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11175271) 國家科技重大專項(xiàng)(批準(zhǔn)號(hào):2014ZX01022-301)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TP333
【正文快照】： 1引言宇宙空間中存在大量高能質(zhì)子,高能質(zhì)子穿透航天器屏蔽層進(jìn)入到內(nèi)部電子學(xué)系統(tǒng),與系統(tǒng)中的半導(dǎo)體器件發(fā)生相互作用產(chǎn)生單粒子效應(yīng),影響航天器的在軌可靠運(yùn)行[1-13].質(zhì)子與半導(dǎo)體器件發(fā)生核反應(yīng)生成的次級(jí)粒子的電離作用是引起質(zhì)子單粒子效應(yīng)的主要因素[7-13],雖然核反應(yīng)截

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 賀朝會(huì),陳曉華,李國政;高能質(zhì)子單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的模擬計(jì)算[J];計(jì)算物理;2002年04期

2 賀朝會(huì),耿斌,楊海亮,陳曉華,李國政,王燕萍;浮柵ROM器件輻射效應(yīng)機(jī)理分析[J];物理學(xué)報(bào);2003年09期

3 張慶祥,侯明東,劉杰,王志光,金運(yùn)范,朱智勇,孫友梅;靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單粒子效應(yīng)的角度影響研究[J];物理學(xué)報(bào);2004年02期

4 賀朝會(huì),陳曉華,李國政,楊海亮;質(zhì)子單粒子翻轉(zhuǎn)截面計(jì)算方法[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2000年05期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王曉玲;張國賢;周昕杰;;EEPROM單元輻射機(jī)理研究[J];電子與封裝;2010年03期

2 劉張李;鄒世昌;張正選;畢大煒;胡志遠(yuǎn);俞文杰;陳明;王茹;;浮柵存儲(chǔ)器的單粒子輻射效應(yīng)研究進(jìn)展[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2010年05期

3 李豫東;張立國;任建岳;;空間光學(xué)遙感器中Flash存儲(chǔ)器的輻射效應(yīng)與加固[J];光學(xué)精密工程;2008年10期

4 李豫東;任建岳;金龍旭;張立國;;SRAM、ROM的總劑量輻射效應(yīng)及損傷分析[J];光學(xué)精密工程;2009年04期

5 呂達(dá);吳飛;陸華;;賽靈思靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器型FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)檢測(cè)[J];航天器工程;2010年06期

6 張慶祥;楊兆銘;侯明東;;靜態(tài)存儲(chǔ)器單粒子翻轉(zhuǎn)率預(yù)示的在軌驗(yàn)證[J];航天器環(huán)境工程;2009年06期

7 黃影;張春元;;空間環(huán)境下COTS計(jì)算機(jī)的抗SEU容錯(cuò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];航天控制;2006年06期

8 賀朝會(huì),陳曉華,李國政;高能質(zhì)子單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的模擬計(jì)算[J];計(jì)算物理;2002年04期

9 賀朝會(huì);空間軌道單粒子翻轉(zhuǎn)率預(yù)估方法研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

10 陳一新,梁昊,薛俊東,侯龍,劉寶瑩,劉強(qiáng),虞孝麒,周永釗;BESⅢμ子探測(cè)器前端板FPGA的輻射損傷實(shí)驗(yàn)[J];高能物理與核物理;2005年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 石曉峰;尹雪梅;李斌;姚若河;;半導(dǎo)體器件的中子輻射效應(yīng)研究[A];2007'第十二屆全國可靠性物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2007年

2 趙雙喜;趙寶康;時(shí)向泉;;一種面向空間路由器的轉(zhuǎn)發(fā)表抗輻照設(shè)計(jì)方案[A];第十六屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 肖志強(qiáng);SOI器件電離總劑量輻射特性研究[D];電子科技大學(xué);2011年

2 邢克飛;星載信號(hào)處理平臺(tái)單粒子效應(yīng)檢測(cè)與加固技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 趙振宇;鎖相環(huán)中單粒子瞬變效應(yīng)的分析與加固[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

4 耿超;微納級(jí)SRAM器件單粒子效應(yīng)理論模擬研究[D];中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所）;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楮忠強(qiáng);單片機(jī)系統(tǒng)X射線劑量增強(qiáng)效應(yīng)研究[D];中國工程物理研究院;2009年

2 宋大建;MOS器件單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

3 蔣軼虎;宇航用FPGA單粒子效應(yīng)監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

4 杜延康;組合電路SET若干效應(yīng)及軟錯(cuò)誤率分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 程陸明;基于雙口RAM計(jì)數(shù)器陣列的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];首都師范大學(xué);2004年

6 黃影;星載COTS計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其抗SEU研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

7 薛挺;空間應(yīng)用的信息處理系統(tǒng)抗輻射技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

8 馬冬;星載信息處理平臺(tái)容錯(cuò)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

9 趙學(xué)謙;鎖相環(huán)SET效應(yīng)敏感性分析與設(shè)計(jì)加固[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

10 劉肇卿;超深亞微米MOS器件單粒子翻轉(zhuǎn)截面計(jì)算方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 賀朝會(huì),耿斌,陳曉華,張前美,楊海亮,李國政,劉恩科;pA量級(jí)質(zhì)子束流測(cè)量系統(tǒng)[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2000年01期

2 賀朝會(huì),耿斌,王燕萍,楊海亮,張正選,陳曉華,李國政,路秀琴,符長(zhǎng)波,趙葵,郭繼宇,張新;靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器重離子單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2002年02期

3 賀朝會(huì),耿斌,陳曉華,楊海亮;浮柵ROM器件的質(zhì)子輻射效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

4 賀朝會(huì),陳曉華,劉恩科,王燕萍,李國政,耿斌,楊海亮;EEPROM 28C64和28C256的14MeV中子輻照特性[J];微電子學(xué);1999年04期

5 王劍屏,徐娜軍,張廷慶,湯華蓮,劉家璐,劉傳洋,姚育娟,彭宏論,何寶平,張正選;金屬-氧化物-半導(dǎo)體器件γ輻照溫度效應(yīng)[J];物理學(xué)報(bào);2000年07期

6 張廷慶,劉傳洋,劉家璐,王劍屏,黃智,徐娜軍,何寶平,彭宏論,姚育娟;低溫低劑量率下金屬-氧化物-半導(dǎo)體器件的輻照效應(yīng)[J];物理學(xué)報(bào);2001年12期

7 王曉強(qiáng),謝二慶,錢秉中,賀德衍,朱智勇,金運(yùn)范;離子輻照對(duì)聚苯乙烯低溫導(dǎo)電特性的影響[J];物理學(xué)報(bào);2002年05期

8 郭紅霞,陳雨生,張義門,韓福斌,賀朝會(huì),周輝;浮柵ROM器件x射線劑量增強(qiáng)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2002年10期

9 賀朝會(huì),耿斌,楊海亮,陳曉華,王燕萍,李國政;浮柵ROM器件的輻射效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2003年01期

10 賀朝會(huì),陳曉華,李國政,楊海亮;質(zhì)子單粒子翻轉(zhuǎn)截面計(jì)算方法[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2000年05期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姚其爽;張昭勇;張盛兵;;嵌入式靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的低功耗設(shè)計(jì)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2007年08期

2 尹松;;幾種靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的性能分析[J];科技信息;2011年08期

3 李明;余學(xué)峰;許發(fā)月;李茂順;高博;崔江維;周東;席善斌;王飛;;靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器總劑量輻射及退火效應(yīng)研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年04期

4 吳璇;陳立;楊晉生;肖謐;;一種超低功耗、容錯(cuò)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年08期

5 李明;余學(xué)峰;薛耀國;盧健;崔江維;高博;;部分耗盡絕緣層附著硅靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器總劑量輻射損傷效應(yīng)的研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年10期

6 郭雅琳;程滔;;靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器低泄漏設(shè)計(jì)技術(shù)[J];電子器件;2012年06期

7 ;ICSI推出3.3V異步高速SRAM[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2002年07期

8 王鵬;胡子陽;;低功耗CMOS靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)技術(shù)[J];微處理機(jī);2008年05期

9 郭紅霞;羅尹虹;姚志斌;張鳳祁;張科營(yíng);何寶平;王園明;;亞微米特征工藝尺寸靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單粒子效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2010年12期

10 何春;李彬華;陳小明;;32bit SOPC系統(tǒng)中SRAM的非常規(guī)使用[J];天文研究與技術(shù);2013年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 蔡斌君;靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器位單元與測(cè)試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化[D];上海交通大學(xué);2007年

2 丁艷;高速低功耗靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];北京交通大學(xué);2013年

3 吳璇;一種超低功耗、容錯(cuò)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2012年

4 趙容;基于商用工藝的抗輻射SRAM設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南師范大學(xué);2009年

5 曹妙;高性能嵌入式同步SRAM的研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

6 王燕;8ns 4M_bit高可靠性靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器[D];蘇州大學(xué);2011年

7 何念;基于65納米工藝高性能低功耗SRAM全定制設(shè)計(jì)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 莫一楠;納米級(jí)工藝下SRAM結(jié)構(gòu)研究[D];浙江大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1471225