【摘要】：回顧了中子單粒子研究的國內(nèi)外發(fā)展情況,介紹了近幾年西北核技術(shù)研究所在西安脈沖堆開展的低能中子單粒子效應(yīng)研究進(jìn)展。比較了穩(wěn)態(tài)與脈沖工況下中子單粒子效應(yīng)的異同性;分析了含有SRAM結(jié)構(gòu)器件隨著特征尺寸的減小,中子單粒子效應(yīng)敏感性加劇的物理機(jī)制。分析認(rèn)為目前中子單粒子效應(yīng)已成為小尺寸大規(guī)�；パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件的主要中子效應(yīng)表現(xiàn);中子輻射效應(yīng)研究中,除了位移損傷效應(yīng)以外還必需重視由中子電離造成的中子單粒子效應(yīng)。
【圖文】：

１１０２０１－２等較大工藝尺寸器件的１４ＭｅＶ中子輻照試驗研究［６］，實驗結(jié)果見圖１，結(jié)果表明ＳＲＡＭ在１４ＭｅＶ中子輻照下為單粒子效應(yīng)，而兩種浮柵ＲＯＭ在１４ＭｅＶ中子輻照下為總劑量效應(yīng)。國外在大氣高能中子單粒子效應(yīng)及１４ＭｅＶ單能中子單粒子效應(yīng)等方面也取得了很多重要結(jié)果［７－８］。Ｆｉｇ．１Ｕｐｓｅｔｎｕｍｂｅｒｏｆｍｅｍｏｒｙｃｅｌｌｓｖｅｒｓｕｓｎｅｕｔｒｏｎｆｌｕｅｎｃｅ圖１存儲單元錯誤數(shù)隨中子注量變化的關(guān)系曲線隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，器件制造工藝已減小至納米水平，出現(xiàn)了更多的二元、三元化合物等新材料，此外封裝和設(shè)計方面的工藝也不斷更新。隨著器件特征工藝尺寸的等比例縮小，新型電子元器件抗總劑量效應(yīng)的能力得到提高，然而器件由于特征尺寸的不斷減小，其臨界電荷也在不斷減小，因此抗中子單粒子效應(yīng)的能力卻有降低的趨勢，低能中子的間接電離能量沉積即可造成小尺寸器件的中子單粒子效應(yīng)。對于低能中子的中子單粒子效應(yīng)，國內(nèi)外也開展了研究，２００４年國外發(fā)表了在法國ＣＥＡＳａｃｌａｙ中心的Ｕｌｙｓｓｅ反應(yīng)堆上進(jìn)行的熱中子和裂變中子（能量小于６ＭｅＶ）引起的０．２２～０．１３μｍＣＭＯＳＳＲＡＭ器件單粒子翻轉(zhuǎn)（ＳＥＵ）敏感度實驗研究的結(jié)果［９］。實驗樣品是ＣＭＯＳ設(shè)計的幾種ＳＲＡＭ存儲器型號，代表著幾種工藝水平和不同的廠家，見表１。實驗結(jié)果表明不同廠家的４種型號的ＳＲＡＭ均在熱中子和小于６ＭｅＶ的裂變中子輻照下出現(xiàn)了中子單粒子效應(yīng)。國內(nèi)西北核技術(shù)研究所在西安脈沖反應(yīng)堆開展了０．２５μｍ工藝和０．１３μｍ工藝的兩種尺寸的ＳＲ

１１０２０１－３ＳＡＳ公司生產(chǎn)的ＨＭ６１／ＨＭ６２系列ＣＭＯＳ工藝商業(yè)級存儲器器件，它們具有相同的單元結(jié)構(gòu)，，器件容量從１６ｋｂ到１６Ｍｂ不等，特征工藝尺寸涵蓋從０．１３μｍ至１．５μｍ的范圍。詳細(xì)的器件參數(shù)如表２所示。表２存儲器器件及工藝參數(shù)簡表Ｔａｂｌｅ２Ｍｅｍｏｒｙｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｅｖｉｃｅｔｙｐｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅ）ｆｅａｔｕｒｅｓｉｚｅ／μｍｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅ／ＶＨＭ６１１６ＨＩＴＡＣＨＩ１６ｋ（２ｋ×８ｂ）＞１．５０５．０ＨＭ６２６４ＨＩＴＡＣＨＩ６４ｋ（８ｋ×８ｂ）１．５０５．０ＨＭ６２８１２８ＨＩＴＡＣＨＩ１Ｍ（１２８ｋ×８ｂ）０．８０５．０ＨＭ６２８５１２ＨＩＴＡＣＨＩ４Ｍ（５１２ｋ×８ｂ）０．５０５．０ＨＭ６２Ｖ８１００ＲＥＮＥＳＡＳ８Ｍ（１Ｍ×８ｂ）０．１８３．０ＨＭ６２Ｖ１６１００ＲＥＮＥＳＡＳ１６Ｍ（２Ｍ×８ｂ）０．１３３．０各器件的反應(yīng)堆中子單粒子效應(yīng)簡要測試數(shù)據(jù)見表３。各類器件的位翻轉(zhuǎn)率曲線見圖２，翻轉(zhuǎn)截面見圖３。表３存儲器器件反應(yīng)堆中子單粒子效應(yīng)測試結(jié)果簡表Ｔａｂｌｅ３ＴｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅａｃｔｏｒｎｅｕｔｒｏｎＳＥＵｅｆｆｅｃｔｓｏｎｍｅｍｏｒｙｄｅｖｉｃｅｓｄｅｖｉｃｅｔｙｐｅｆｅａｔｕｒｅｓｉｚｅ／μｍＳＥＵｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ／（ｃｍ２·ｂ－１）ｒｅａｄａｎｄｗｒｉｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔｕｐｓｅｔｍａｐｐｉｎｇｄｉａｇｒａｍ
【作者單位】： 強(qiáng)脈沖輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)國家重點實驗室(西北核技術(shù)研究所);
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點項目(11235008)
【分類號】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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【共引文獻(xiàn)】

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2 李應(yīng)輝;陳春霞;蔣城;李冰;;光電耦合器輻照損傷的噪聲檢測[J];半導(dǎo)體光電;2008年03期

3 李應(yīng)輝;陳春霞;蔣城;劉永智;陳向正;;光電耦合器的輻照損傷機(jī)理研究現(xiàn)狀及趨勢[J];半導(dǎo)體光電;2008年05期

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【二級參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2518034