近年來,半導(dǎo)體技術(shù)得到了快速地發(fā)展,CMOS工藝尺寸不斷縮減,使得受輻射影響的集成電路設(shè)備的可靠性面臨更加嚴(yán)峻地挑戰(zhàn)。此外,隨著電路供電電壓以及節(jié)點電容的降低,作為集成電路的一重要組成部分,存儲器對單粒子效應(yīng)（Single Event Effects,SEE）的敏感性越來越高。因此,對于存儲器的抗輻射研究變得尤為重要。本文通過對現(xiàn)有靜態(tài)隨機存儲器（Static Random Access Memory,SRAM）設(shè)計加固單元的分析,基于傳統(tǒng)的DICE（the dual interlocked storage cell）結(jié)構(gòu)進行改進,提出了一種抗輻射增強型的DICE（Radiation Hardened Enhanced DICE,RHED）SRAM單元結(jié)構(gòu)。與DICE單元相比,RHED單元不僅提高了電路對單粒子事件多節(jié)點翻轉(zhuǎn)（Single-Event Multiple-Node Upsets,SEMNUs）的免疫能力,還極大地提高了電路的保持靜態(tài)噪聲容限（Hold Static Noise Margin,HSNM）。除此之外,RHED單元的寫裕度（Write Margin,WM）和功耗... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２空間中各種輻射源??Ｆｉｇ．?１－２?Ｖａｒｉｏｕｓ?ｓｏｕｒｃｅｓ?ｏｆ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｓｐａｃｅ??

介紹：??（１）空間輻射環(huán)境??復(fù)雜的空間輻射環(huán)境中包含著各種高能粒子和高能射線，如圖１－２所示［２］，??根據(jù)其來源可以分為銀河宇宙射線、太陽輻射線、地球輻射帶三大類。??銀河宇宙射＾???Ｚ?，射‘??銀河宇宙射線＾＾????圖１－２空間中各種輻射源??Ｆｉｇ．?１－２?Ｖａｒｉｏｕｓ?ｓｏｕｒｃｅｓ?ｏｆ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｓｐａｃｅ??？銀河宇宙射線??銀河宇宙射線（Ｇａｌａｃｔｉｃ?Ｃｏｓｍｉｃ?Ｒａｙｓ，?ＧＣＲ）是指來自于太陽系外的銀河系??的高能粒子，其大部分是單純的質(zhì)子（約占８４．３％）和氦原子核（約占］２°／。），??能量約在ｌＯＯＭｅＶ到］０５ＭｅＶ之間。銀河宇宙射線含有的能量很高，大氣層可??以攔截住絕大部分的射線，從而避免地球上的集成電路設(shè)備受其影響，但太空中??的集成電路設(shè)備卻無法避免。??？太陽輻射線??２??

在芯片中的作用是數(shù)據(jù)的存取，是集成電路的核心部分之一。的飛速發(fā)展，存儲器在芯片中所占的面積越來越大，如圖】－４儲器占據(jù)了整個芯片面積的９０％以上，成為芯片中最大的模器也是芯片中受輻射影響最大的電路模塊。ＳＲＡＭ是眾多存儲持狀態(tài)下對輻射效應(yīng)最為敏感。當(dāng)ＳＲＡＭ電路在輻射環(huán)境中受時，粒子會在轟擊路徑上電離產(chǎn)生大量的多余電荷，當(dāng)部分多敏感節(jié)點收集后，節(jié)點處的電壓會出現(xiàn)向上或向下跳變，即電Ｍ單元來說，當(dāng)電壓擾動的強度足夠大以至于超過反相器的邏存儲的數(shù)據(jù)會發(fā)生改變，這就是ＳＲＡＭ單元中的ＳＥＵＩ９］，整個錯誤的數(shù)據(jù)發(fā)生工作故障。在集成電路中ＳＲＡＭ單元扮演著數(shù)整個集成電路的運行離不開ＳＲＡＭ單元的正常工作。因此，對輻射效應(yīng)的影響，為航空航天領(lǐng)域提供更為可靠的集成電路元的抗輻射加固很是關(guān)鍵。??１００％１???

【參考文獻】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體器件輻射效應(yīng)研究[J]. 劉忠立.  信息與電子工程. 2012(06)
[2]模擬電路的單粒子瞬時效應(yīng)[J]. 陳盤訓(xùn),周開明.  核技術(shù). 2006(03)
[3]單粒子效應(yīng)對衛(wèi)星空間運行可靠性影響[J]. 王長河.  半導(dǎo)體情報. 1998(01)

博士論文
[1]納米CMOS集成電路單粒子誘導(dǎo)的脈沖窄化及電荷共享效應(yīng)研究[D]. 秦軍瑞.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]集成電路單粒子效應(yīng)建模與加固方法研究[D]. 劉必慰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]65nm體硅CMOS工藝下單粒子瞬態(tài)效應(yīng)加固方法的研究[D]. 武賽.安徽大學(xué) 2017
[2]場效應(yīng)晶體管的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)及加固方法研究[D]. 徐新宇.湘潭大學(xué) 2015
[3]65nm工藝高性能SRAM的研究與實現(xiàn)[D]. 溫亮.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3335400