CMOS器件单粒子效应电荷收集机理

摘要：

针对90 nm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,采用三维数值模拟方法,研究了反相器中NMOS(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管与PMOS(Positive channel-Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管的单粒子瞬变(SET,Single Event Transient)电流脉冲,深入分析了PMOSFET (Positive channel-Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)与NMOSFET(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)发生单粒子效应时电荷输运过程和电荷收集机理.研究结果表明,由于电路耦合作用,反相器中晶体管的电荷收集与单个晶体管差异显著;反相器中PMOS晶体管电荷收集过程中存在寄生双极放大效应,NMOS晶体管中不存在寄生双极放大效应;由于双极放大效应,90 nm工艺下PMOS晶体管产生的SET电压脉冲比NMOS晶体管产生的电压脉冲持续时间更长,进而导致PMOS晶体管的SET效应更加敏感.研究结果为数字电路SET的精确建模、进行大规模集成电路SET效应模拟提供了参考依据.

关键词：单粒子瞬变、重离子、寄生双极放大效应、反相器、电荷收集、CMOS工艺

所属期刊栏目：40

分类号：V57(航天系统工程)

资助基金：中国科学院科技支撑计划;中国科学院国家空间科学中心重点培育项目

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：839-843