本文關鍵詞：非揮發(fā)半導體存儲器輻照失效機理及抗輻照加固研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國空間技術的不斷進步,對外太空的探索越來越頻繁。在外太空中存在大量的空間輻射,這些輻射對運行在其中的衛(wèi)星等宇航器件有致命的影響,會導致器件的失效,這些器件中集成電路產(chǎn)品對輻射環(huán)境更加的敏感。隨著人們對空間輻射環(huán)境認識的加深,如何提高集成電路的抗輻照能力,也就成了各國的重點研究領域,這些研究中以半導體存儲器的輻照失效機理以及相應的抗輻照加固技術為重點,本文系統(tǒng)性的概括了輻射環(huán)境以及輻射效應。半導體存儲器分為揮發(fā)性存儲器和非揮發(fā)性存儲器兩類,其中非揮發(fā)性半導體存儲器在斷電的情況下數(shù)據(jù)不會丟失,常用來存儲大容量的數(shù)據(jù)。非揮發(fā)性存儲器中以EEPROM和FLASH這兩種存儲器使用最為廣泛,本文的工作主要對FLASH存儲器開展研究。非揮發(fā)性半導體存儲器的輻照失效類型主要有單粒子失效、總劑量失效和劑量率失效等幾大類。本文詳細分析了各類輻照失效的內在機理,在分析失效機理的基礎上,研究了各種抗輻照加固技術,主要有設計加固和工藝加固兩大類。在完成輻照失效機理和抗輻照加固技術的研究基礎上,本文采用設計加固的方法設計了一款具有抗輻照能力的FLASH器件并進行了輻照試驗。通過對FLASH器件輻照試驗數(shù)據(jù)的分析,驗證了所采用的抗輻照加固技術可以有效提高器件的抗輻照能力。為進一步提高器件的抗輻照能力,本文提出了綜合設計和工藝的抗輻照加固方法,為后續(xù)工作開展的另一個起點。
【關鍵詞】：輻照效應 單粒子效應 總劑量效應 抗輻照加固 半導體存儲器
【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 半導體存儲器概要9-12
• 1.2.1 EEPROM11
• 1.2.2 FLASH11-12
• 1.3 輻射環(huán)境以及輻射效應12-19
• 1.3.1 空間輻射環(huán)境12-15
• 1.3.2 大氣輻射環(huán)境15-16
• 1.3.3 地面輻射環(huán)境16-17
• 1.3.4 輻射效應17-19
• 1.4 國內外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 論文的研究意義以及組織結構20-22
• 第二章 半導體輻射效應失效機理22-39
• 2.1 輻射效應失效概要22-23
• 2.2 總劑量效應失效機理23-26
• 2.3 單粒子效應失效機理26-34
• 2.3.1 漏斗效應26-30
• 2.3.2 單粒子翻轉30-31
• 2.3.3 單粒子閂鎖31-32
• 2.3.4 單粒子燒毀32-33
• 2.3.5 單粒子柵穿33-34
• 2.4 劑量率效應失效機理34
• 2.5 位移效應失效機理34-35
• 2.6 存儲電荷損失失效機理35-38
• 2.7 本章小結38-39
• 第三章 抗輻照加固技術研究39-64
• 3.1 抗輻照加固研究的現(xiàn)狀39-40
• 3.2 抗輻照的設計加固40-53
• 3.2.1 電路設計加固40-48
• 3.2.2 版圖設計加固48-53
• 3.3 抗輻照的工藝加固53-62
• 3.3.1 柵氧化層加固53-54
• 3.3.2 場氧化層加固54-56
• 3.3.3 SOI工藝加固56-57
• 3.3.4 封裝加固工藝57-59
• 3.3.5 屏蔽加固工藝59-62
• 3.4 本章小結62-64
• 第四章 輻射試驗以及結果分析64-90
• 4.1 總劑量輻射試驗方案64-67
• 4.2 FLASH存儲器總劑量輻照試驗67-69
• 4.3 FLASH存儲器高劑量率試驗69-72
• 4.3.1 靜態(tài)工作電流69-70
• 4.3.2 動態(tài)工作電流70
• 4.3.3 功能情況70-71
• 4.3.4 電荷丟失情況71-72
• 4.4 FLASH存儲器低劑量率(0.1rad/s)試驗72-74
• 4.4.1 靜態(tài)工作電流72
• 4.4.2 功能情況72-73
• 4.4.3 電荷丟失情況73-74
• 4.5 FLASH存儲器低劑量率(0.01rad/s)試驗74-77
• 4.5.1 靜態(tài)工作電流74-75
• 4.5.2 動態(tài)工作電流75-76
• 4.5.3 功能情況76
• 4.5.4 電荷丟失情況76-77
• 4.6 單粒子輻射試驗方案77-86
• 4.6.1 試驗線路板77-83
• 4.6.2 單粒子翻轉測試系統(tǒng)83-85
• 4.6.3 單粒子閂鎖測試系統(tǒng)85-86
• 4.7 FLASH存儲器單粒子輻照試驗86-89
• 4.8 本章小結89-90
• 第五章 結合輻射試驗的抗輻照加固90-93
• 5.1 器件結構及電路設計90-92
• 5.2 工藝設計92
• 5.3 本章小結92-93
• 第六章 總結與展望93-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-98

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏曉敏;高德遠;魏廷存;陳楠;;電離總劑量輻射加固SRAM設計[J];微電子學;2013年01期

2 譚春林;胡太彬;王大鵬;劉永健;姜東升;石軍;;國外航天器在軌故障統(tǒng)計與分析[J];航天器工程;2011年04期

3 劉張李;鄒世昌;張正選;畢大煒;胡志遠;俞文杰;陳明;王茹;;浮柵存儲器的單粒子輻射效應研究進展[J];功能材料與器件學報;2010年05期

4 丁義剛;;空間輻射環(huán)境單粒子效應研究[J];航天器環(huán)境工程;2007年05期

5 馮彥君;華更新;劉淑芬;;航天電子抗輻射研究綜述[J];宇航學報;2007年05期

6 ;2006年的世界航天活動[J];國際太空;2007年02期

7 ;2004年的世界航天活動[J];國際太空;2005年02期

8 勞占佳;2003年航天器的發(fā)射和在軌故障情況[J];國際太空;2004年07期

9 林來興;1990～2001年航天器制導、導航與控制系統(tǒng)故障分析研究[J];國際太空;2004年05期

10 吳國興;航天員出艙活動中的故障和問題[J];國際太空;2004年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫輝先;蔡金榮;王世金;林云龍;都亨;朱光武;葉宗海;于沛玲;常德章;葉文學;廖方宇;姚永龍;;實踐五號衛(wèi)星科學試驗的初步成果[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十二次學術會議論文集[C];1999年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 何益百;輻射效應地面試驗技術研究[D];國防科學技術大學;2010年

2 徐曉婷;星載電子設備輻照防護關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2007年

3 劉慶川;CMOS集成電路抗輻射加固工藝技術研究[D];哈爾濱理工大學;2007年

  本文關鍵詞：非揮發(fā)半導體存儲器輻照失效機理及抗輻照加固研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：395004