新型微电子技术单粒子效应研究面临的挑战
单粒子效应实验的新进展
的。
束流在靶室中穿过碳膜由0°进入谱仪,照射在焦面上的二维位置灵敏探测器上,探测器可分别得到x2y二维位置谱及水平位置谱和垂直位置谱。
实验中,调整谱仪的主四极场B Q及第二多极的四极场B M2Q,束斑大小及形状很易改变,可得到7mm>Υ>50mm范围内任意大小的且均匀的束斑,注量率的大小可通过选取经碳膜后不同的电荷态来改变,这正是辐射效应实验中不同器件所要求的。
3 结论1)上述高剥离态离子加速、引出方法是可行的。
2)0°束谱仪焦面照射样品方法也是可行的。
由于用束时间及加速器状况的限制,真正的高剥离态离子束流的加速、引出尚未进行。
但从上面的实验结果很容易地推算出0°出射的高剥离态离子L ET值及射程R。
0°高剥离态127I 离子的能量、射程R及49°倾斜入射时的L ET值及均有明显的提高,这将大大扩展了H I213串列加速器在辐射效应研究领域的研究能力。
1118 单粒子效应实验的新进展李志常,李淑媛,姜 华,刘建成,唐 民1,赵洪峰2,曹 洲3(11航天科技集团五院北京511所;21航天科技集团五院北京502所;31航天科技信团五院兰州510所)2000年,核物理研究所Q3D小组分别与航天科技集团五院北京511、502所和兰州510所完成了两个实验。
这些实验不论在器件的新型号方面还是实验的技术方面都有了新的进展。
1 辐射效应研究国际上的最新研究动态表明:专家们除了对广泛用于现代卫星系统中的混合信号微电子器件,重点是模数转换器(ADC)仍然感兴趣外,精简指令集计算机(R ISC)器件、现场可编程门阵列(FPGA)及复合可编程逻辑器件(CPLD)等的试验也引起了广泛的注意,它们既包括辐射效应的研究,也包括辐射效应实验技术的发展。
精简指令集(R ISC)微处理器的某程型号器件是卫星技术发展需要所选取的研究器件,目的是进行飞行试验检测系统原理样机的研制和重离子辐射效应试验研究。
Buffer单元单粒子效应及其若干影响因素研究
Buffer单元单粒子效应及其若干影响因素研究杜明;邹黎;李晓辉;邱恒功;邓玉良【摘要】基于标准0.13μm工艺使用Sentaurus TCAD软件采用3D器件/电路混合模拟方式仿真了buffer单元的单粒子瞬态脉冲。
通过改变重离子的入射条件，得到了一系列单粒子瞬态电流脉冲( SET)。
分析了LET值、入射位置、电压偏置等重要因素对SET峰值和脉宽的影响。
研究发现，混合模式仿真中的上拉补偿管将导致实际电路中SET脉冲的形状发生明显的变化。
%Based on standard 0. 13 μm technology mixed-mode simulations of heavy ion is introduced. The Single Event Transient( SET) on buffer cells is simulated by using device and circuit mixed mode of heavy ion. By changing the simulation conditions, a series of SET current pulse is obtained. On the analysis of the influence of several important factors,such as the linear energytransfer( LET) ,the incidence location and voltage bias on the SET pulse width and magnitude are executed. The results indicate the pull-up compensating MOSFETin practical circuit obviously to lead to a different SET pulse.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P186-189)【关键词】buffer;电荷收集;单粒子瞬态脉冲;TCAD仿真【作者】杜明;邹黎;李晓辉;邱恒功;邓玉良【作者单位】深圳市国微电子有限公司，广东深圳518057;深圳市国微电子有限公司，广东深圳518057;深圳市国微电子有限公司，广东深圳518057;深圳市国微电子有限公司，广东深圳518057;深圳市国微电子有限公司，广东深圳518057【正文语种】中文【中图分类】TN432随着工艺尺寸的缩减，单粒子效应引起CMOS集成电路的失效越来越严重。
单粒子瞬态效应
单粒子瞬态效应
单粒子瞬态效应是指在微电子器件中，由于单个粒子的能量转移，导致器件输出信号的瞬时变化。
这种现象在现代半导体器件中越来越常见，尤其是在芯片集成度越来越高的情况下。
单粒子瞬态效应的出现主要是由于微观尺度下器件结构的敏感性。
当它受到高能粒子的撞击时，粒子的能量会被转移到器件中的电子，导致电子的能量增加，或者电子被激发到高能级状态。
这些现象会导致器件的输出信号瞬时变化，甚至引起故障。
单粒子瞬态效应的研究主要分为两个方面：一是对单个粒子的特性进行研究，如能量、轨迹、入射角度等；二是对器件的响应进行研究，如输出信号的幅度和时间特性等。
针对单粒子瞬态效应的研究，可以采用不同的方法进行。
一种常见的方法是利用加速器产生高能粒子，并将其辐射到器件上，通过对器件输出信号的分析，研究单粒子瞬态效应的特性。
另外，还可以利用模拟器件对单粒子瞬态效应进行仿真，以更好地理解该现象的机理和影响。
单粒子瞬态效应对微电子器件的稳定性和可靠性产生了很大的挑战。
在现代半导体器件中，采用了很多方法来抑制单粒子瞬态效应的影响，如加强器件结构的防护、增加器件电容等。
此外，还可以通过设计电路来减小单粒子瞬态效应对器件的影响。
尽管单粒子瞬态效应在微电子器件中带来了很多挑战，但也为微电子技术的进一步发展提供了很多机会。
通过对单粒子瞬态效应的深入研究，可以更好地理解微电子器件的特性和机理，为微电子领域的创新提供更加坚实的基础。
纳米电子学的十大难题
纳米电子学的十大难题1.分子电子整流器或分子电子晶体管为了增加密度并把纳米电子器件的工作温度提高到低温范围以上，必须在单分子那么大的尺度上制造纳米电子器件。
达到此目标的一个重要途径是设计与合成具有传导和控制电流或信号所必需的本征物理特性的单分子。
这条途径通常被称为分子电子学。
然而，迄今为止，已能正常工作的纳米尺度分子电子交换器件和放大器件（例如分子晶体管和分子量子点）还没有做出来，也没有演示过。
但是，一种已能正常工作的分子导线已被合成和测试。
正在攻克分子电子晶体管制造和测试难题的小组包括：詹姆斯·图尔和马克·里德小组以及普度大学的一个跨学科小组。
2.把分子晶体管和导线组装成可运转的电子器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个棘手的难题。
一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜按照IBM苏黎世实验室最近演示过的一种方法把分子元件排列在一个平面上。
组装较大电子器件的另一种可能的途径是通过阵列的自组装。
普度大学的一个跨学科小组在这个方向上取得了惊人的进展。
3.纳米硅基量子异质结为了继续把固态电子器件缩小到纳米尺度，就必须构建纳米尺度的量子势阱。
为此，必须制造出很小很小的类似层状蛋糕的固体结构，其中不同层是由不同势能的不同半导体制成。
这些层状结构称为“半导体异质结”。
要可靠地在纳米尺度上制造出半导体异质结非常困难，而在纳米尺度上把硅化合物制造成半导体异质结就更难了。
但纳米电子学研究人员还是一致认为，这是固态电子器件继续迅速微型化这个趋势所必需的。
4.纳米尺度量子点电池和无线逻辑器件圣母大学的伦特教授和波罗教授提出的构建无线量子点计算机逻辑的设计理念对于制造纳米电子计算机来说是一个很有前途的创意。
然而，要成为一个实用的设计方案，还需制造出这种类型的纳米器件并对其进行测试。
在圣母大学微电子实验室的加里·伯恩斯坦教授的领导下，这个方面的工作正在进行中。
单粒子效应相关的问题
准备的问题1、了解下3维仿真混合模拟的具体操作，顺便了解下90nm Spice工艺库的情况和65nm建模的结构；(主要是看具体怎么调用Spice模型，还有90nm工艺库能不能给我们用，其次65nmMOS管各个掺杂浓度和具体的尺寸，如果可以的话建立多个MOS管在单个结构中的角度辐射问题)2、请教器件单粒子仿真遇到的有关不收敛问题，弄清楚我们这里仿真的时候特别慢的原因；看是否是分配的用户多了，他就分的内存小了，还是其他什么原因；3、就读阅的相关文献不懂的地方，提前找出，与各位老师，师兄请教；具体问题如下：1)针对O. A. Amusan的那篇“Charge Collection and Charge Sharing in a 130 nm CMOSTechnology”里面提到的去掉源极来分析双极放大效应是否正确；如果不正确，能否在仿真一下；2)了解一下双极放大作用的具体原理，如下图，弄清楚理论基础知识；3)如何实际的操作求出存储电路的临界LET值和临界电荷；4)针对硕士论文提到的恢复时间和反馈时间的概念不太懂，针对加固单元的基本原理向师兄请教，询问如何用蒙特卡洛Geant4软件仿真；5)请教一下工艺掺杂以及阱接触、衬底接触各方面的问题，包括如何构建N+埋层结构及接触掺杂；6)关于如何区分FWHM单粒子脉冲的宽度；7)保护环和其他的一些结构是如何掺杂的，和以前引入的是否一致；4、在国防科大仿真一下自己想要尽快研究的问题(如添加N+埋层与保护环结合的角度辐射模拟仿真，研究一下N阱内双极放大作用和电荷分享的机制，就各位老师和各位师兄发表的一些文章不懂的进行请教)；5、单粒子瞬态与其它单粒子引起的软错误的区别与联系；6、研究单粒子瞬态主要研究那几个方面，比如瞬态电流脉冲，电荷收集之类的；7、解决单粒子瞬态问题的关键是什么。
器件级，比如材料，结构等。
还是电路级；8、我们器件仿真时如何定义网格以便为我们定义铁电薄膜材料器件打下基础；9、请教有关单粒子多位翻转检测电路的相关知识；为我们以后建立的模型实际电路检测创建初步的知识；。
MOS器件单粒子效应机理及模型研究
MOS器件单粒子效应机理及模型研究MOS器件单粒子效应机理及模型研究摘要：随着集成电路尺寸的不断缩小，MOS器件面临着单粒子效应的严重挑战。
本文通过对MOS器件单粒子效应的机理及模型进行研究，旨在揭示其产生的原因以及对器件性能的影响，并提出一种适用于MOS器件单粒子效应的模型。
1. 引言集成电路的不断发展使得器件尺寸越来越小。
然而，当尺寸缩小到纳米级别时，MOS器件面临严重的单粒子效应问题。
单粒子效应是指在器件中由于单个电子或离子的能量沉积而导致的电学性能变化，会对器件的可靠性和性能造成不良影响。
因此，对于MOS器件的单粒子效应机理及模型的深入研究具有极大的重要性。
2. 单粒子效应机理MOS器件单粒子效应的机理复杂并且多样化。
主要包括能量沉积、载流子发射、载流子捕获、电荷积累和噪声增益等各种效应。
这些效应之间相互交织，共同影响着器件的性能。
2.1 能量沉积当外部粒子（如光子或离子）进入MOS器件时，会引起能量的沉积。
这些能量沉积会导致电荷积累和电子温升，从而改变器件的电学性能。
2.2 载流子发射和捕获部分能量沉积在获得足够的能量后，将引发载流子的发射或捕获。
这些发射或捕获过程会改变MOS器件中的电荷分布和势垒形状，从而影响其性能。
2.3 电荷积累能量沉积导致的电荷积累是造成器件性能变化的重要因素之一。
电荷积累会改变MOS器件中的电场分布和电荷密度，从而影响阈值电压和亚阈值斜率等参数。
2.4 噪声增益能量沉积会产生局部电离区域，从而导致噪声增益的产生。
噪声增益会引发更多载流子的发射和捕获，进一步影响器件的性能。
3. 单粒子效应模型为了更准确地描述MOS器件单粒子效应，需要建立适用于其特性的模型。
目前常用的单粒子效应模型主要包括电荷积累模型和电场提高模型。
3.1 电荷积累模型电荷积累模型基于电荷输运理论，通过考虑能量沉积和电子传输过程，对MOS器件中电荷积累的变化进行建模。
该模型能够较好地描述电荷积累对器件的影响。
器件集成电路单粒子效应概论
器件集成电路单粒子效应概论文章主要写的是芯片存储电路单粒子效应概论，对单粒子效应增加稳定性的方法在芯片存储电路中产生的效应及解决方法进行了调研，外部强磁环境中的高能粒子入射半导体材料时，其轨迹上淀积的电荷将被敏感节点收集，引发单粒子效应。
文章针对单粒子效应对电信号的危害，从单粒子效应的建模进行了深入探究。
文章主要对一些新型的解决方法给予论述：（1）SEU加固的存储单元结构。
（2）电荷共享收集以及对存储单元的影响。
完成了从逻辑设计、版图设计以及投片的完整流程。
标签：单粒子翻转；单粒子瞬态；绝缘体上硅；抗辐照加固Abstract：This paper mainly describes the introduction of single event effect in chip memory circuit，and investigates the effect and solution of single event effect in chip memory circuit to increase the stability of single event effect. When the high energy particles in the external strong magnetic environment are incident on the semiconductor material，the charge deposited on the track will be collected by the sensitive node，which will cause the single event effect. Aiming at the harm of single event effect to electrical signal，this paper makes a deep research from the modeling of single event effect. The paper mainly discusses some new solutions：（1）Memory cell structure strengthened by SEU；and （2）Charge-sharing collection and its effect on memory cells，in order to complete the complete process of logical design，layout design and casting.Keywords：single event upset；single event transient；silicon on insulator；radiation hardening引言由于長期探索宇宙，因其环境比较特殊，具有很强的磁场，进而使得对于集成电路有了更高的要求。
纳米级SRAM单粒子翻转效应及其诱导的软错误研究
纳米级SRAM单粒子翻转效应及其诱导的软错误研究近年来随着我国航天科技不断攀升,对辐照环境应用微处理器的高可靠性需求越发迫切。
SRAM作为微处理器核心存储部件占用较大芯片面积,并且对辐照引发的单粒子翻转效应(SEU)极为敏感。
SEU诱导SRAM产生软错误后,能够导致微处理器不能正常工作,因此开展SRAM的SEU和软错误研究十分必要。
工艺尺寸进入纳米级后,集成电路器件间的电荷共享愈发严重,使得纳米级SRAM单元的SEU敏感性发生改变,导致已有多种加固方法失效。
同时,小尺寸SRAM单元中也产生了新的单粒子翻转恢复效应(SEUR),通过增强SEUR可降低SRAM的SEU敏感性。
基于三维堆叠技术的3D SRAM把传统SRAM 在垂直方向上进行堆叠,并使用TSV进行垂直互联,解决了传统SRAM遇到的诸多瓶颈,但处于辐照环境中的3D SRAM依然会受到SEU危害而产生软错误。
3D SRAM堆叠结构使SEU产生和传播更加复杂,进而增加了3D SRAM软错误分析的难度。
同时,三维堆叠技术使用的TSV会与入射单粒子发生碰撞,进而对3D SRAM软错误特性产生影响。
针对纳米级SRAM单元和3D SRAM中SEU和软错误的新特性,本文开展了相关研究并取得了以下几个方面的研究成果:(1)利用3D TCAD全器件模拟,研究电荷共享对纳米级SRAM单元SEU敏感特性的影响。
根据40nm商用SRAM单元版图,对单元内所有晶体管均建立3D TCAD器件模型。
然后分别在有/无电连接关系和不同LET条件下模拟得到SEU敏感面积。
模拟结果表明电荷共享可使PMOS的SEU敏感面积减小37.5%,使NMOS的SEU敏感面积减小65.1%。
通过深入分析不同条件下SEU敏感面积的差别,发现基于电荷共享的SEUR 可以减小PMOS的SEU敏感性,而开态PMOS通过帮助吸收沉积电荷并产生补偿电流来减小NMOS的SEU敏感面积。
此外,研究还表明SRAM单元中NMOS比PMOS更加敏感。
基于22nm FDSOI工艺的MOSFET和SRAM单粒子效应研究
基于22nm FDSOI工艺的MOSFET和SRAM单粒子效应研究基于22纳米FDSOI工艺的MOSFET和SRAM单粒子效应研究摘要：单粒子效应是今天继续缩小尺寸和提高集成电路性能的主要威胁之一。
本文基于22纳米FDSOI工艺，研究了MOSFET和SRAM的单粒子效应，并对其产生的原因进行了分析。
通过实验和模拟的结合，我们发现MOSFET和SRAM的单粒子效应随着工艺尺寸的缩小而变得更加明显。
我们提出了几种方法来减小单粒子效应对集成电路性能的影响，包括改进材料、结构和工艺等方面。
引言：随着集成电路技术的发展，芯片的尺寸不断缩小，晶体管和静态随机存储器(SRAM)等器件的工作速度和性能得到了显著提高。
然而，随着尺寸的进一步缩小，单粒子效应逐渐成为影响芯片性能和可靠性的主要问题之一。
单粒子效应是指外界的高能粒子（如中子、光子等）撞击到器件中的个别晶体原子，从而激发电荷并导致电路错误的现象。
方法：本研究使用22纳米FDSOI工艺制备了MOSFET和SRAM样品，并利用离子束辐照技术模拟了高能粒子撞击的情况。
通过电流-电压曲线和透射电子显微镜等测试手段，对样品的电气特性和结构进行了分析。
同时，我们还使用Silvaco和SPICE等软件对电路和器件进行了仿真和分析。
结果与讨论：实验结果表明，22纳米FDSOI工艺制备的MOSFET和SRAM在受到高能粒子撞击时，会产生明显的电流突变和电路故障。
其中，MOSFET的阈值电压漂移和亚阈值摆幅增加是主要的单粒子效应之一。
而在SRAM中，高能粒子撞击可能引起不稳定的读出和写入误码，并导致数据丢失。
通过模拟和分析，我们发现MOSFET和SRAM的单粒子效应与工艺尺寸密切相关。
随着工艺尺寸的减小，器件的灵敏度和单粒子效应会显著增加。
此外，我们还发现材料缺陷和结构特征对单粒子效应的影响也非常显著。
为了减小单粒子效应对集成电路性能的影响，我们提出了几种方法。
首先，可以通过改进材料质量和减少缺陷密度来提高器件的抗单粒子效应能力。
单粒子效应的激光模拟方法研究进展
引言单粒子效应研究是材料科学领域的一个重要研究方向，其在微电子器件、核电站安全等方面已经得到广泛应用。
随着计算机技术和数值仿真方法的不断进步，越来越多的研究者开始着眼于激光模拟的方法，以更加准确地预测单粒子效应的发生和影响。
本文将从单粒子效应和激光模拟方法两方面，对单粒子效应的激光模拟方法研究进展进行综述和分析，并对未来的研究方向进行展望。
一、单粒子效应简介单粒子效应，指的是当高能粒子（比如电子、质子或者中子）与半导体器件碰撞时，由于其能量过高会在半导体器件内部产生电离效应，从而引发器件的故障或者损坏现象。
该效应在微电子器件中具有严重的影响，因为微电子器件的尺寸普遍比较小，所以在微观尺度下，单粒子效应的发生使得器件的可靠性大大降低。
因此，单粒子效应研究成为微电子器件可靠性研究的重要内容之一。
二、激光模拟方法简介激光模拟是指通过计算机数值仿真的方式，模拟单粒子效应在半导体器件中的行为和产生的结果。
相比于基于实验的方法，激光模拟方法具有对实验参数的控制灵活性高，数据获取成本低，以及对器件性能的分析和优化等方面的优点。
目前，主要的激光模拟方法包括Monte Carlo 方法和分子动力学方法。
三、单粒子效应激光模拟方法的研究进展1. Monte Carlo 方法Monte Carlo 方法是一种概率统计方法，它通过对粒子在材料中的运动轨迹和与材料的相互作用进行统计，来模拟单粒子效应。
Monte Carlo方法的优点是可以考虑多个参数，比如入射粒子的能量、大小、夹角和不同的材料等，并且可以计算出粒子在材料内部的分布情况和电离效应的影响。
近年来，Monte Carlo 方法不断被应用于半导体器件的单粒子效应预测方面，比如利用该方法模拟快中子在CMOS 硅芯片上的扰动效应，同时对比不同工艺条件下的器件可靠性。
2. 分子动力学方法分子动力学方法是一种基于原子的模拟方法，它通过数值计算求解材料中原子的运动轨迹和相互作用力，来模拟单粒子效应。
单粒子仿真方法研究
单粒子仿真方法研究李若飞;胡长清【摘要】在宇航级器件的设计过程中,主要考虑单粒子效应和总剂量效应.随着工艺尺寸的不断缩小,总剂量效应变得越来越不明显,而单粒子效应变得越来越显著.对于CMOS电路,单粒子效应主要包括单粒子锁定和单粒子翻转,防止单粒子锁定的方法非常成熟,单粒子翻转效应的研究是现今抗辐照研究的主流.评估单粒子效应的方法主要是实验方式,实验评估单粒子效应虽然准确,但是机时少,费用高,实验周期长,给项目研制过程造成很大障碍,因此非常有必要开展单粒子仿真技术研究.提出一种以Hspice电路网表为基础的单粒子效应评估方法,此方法采用脉冲电流模拟单粒子产生的效果,通过此方法可以有效模拟单粒子现象,并找到电路的设计敏感点,有效指导设计.%In the design process of aerospace-grade devices, the main consideration is SEE and TID.As the process dimension is decreased continuously, total dose effect is getting more unobvious, but single event effect becomes more serious. For CMOS circuit, single event effect (SEE) includes Single Event Latchup(SEL) and Single Event Upset(SEU). The method of avoiding SEL is mature, so SEU is the key point in anti-radiation study. Now, the experiments are mainly used for SEU evaluation, which are accurate but have less machine time and more cost, so it is necessary to carry out single event effect simulation technology. The evaluation method for single event effect, based on Hspicenetlist, employing the effect generated by pulse current simulating SEE, is proposed in this paper, which is effective and can guide design.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】5页(P8-12)【关键词】抗辐照;单粒子翻转;单粒子闭锁;比较器;仿真;冲击能量;单粒子效应【作者】李若飞;胡长清【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳 110032;中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳 110032【正文语种】中文【中图分类】TN495运行在宇宙空间中的各类人造卫星、空间探测器等航天器的微电子器件都会受到来自空间的宇宙射线以及频谱范围较宽的电磁辐射影响，并产生不同程度的损伤。
使用8051单片机验证和测试单粒子效应的加固工艺
使用8051单片机验证和测试单粒子效应的加固工艺摘要随着代工业务（抗辐射加固设计的芯片制造加工厂专门从事的一项业务）的减少，使用非专用代工业务的新技术逐步发展起来。
在这篇论文中，我们将在空间环境中讨论单粒子效应（SEE）的验证方法。
课题包括需要测试的类型和设计覆盖面（即他们是否需要验证设计库的每个应用程序？）。
文章所提到的8051单片机核心是根据美国航天局的高级微电子研究所（IAμE）的CMOS超低功耗辐射容错技术（CULPRiT）设计的。
它是评价两个8051工业用设备单粒子效应缓和技术的一项设计。
索引词单粒子效应，加固工艺，微控制器，辐射效应。
1导言美国航天局要在空间辐射环境中最低限度地使用资源条件下，不断努力提供最好科学方法[ 1,2 ] 。
然而，拥有最先进的技术的工业用抗辐射加固微电子器件，几代产品中都有相对局限性，所以美国航天局的这一任务很有挑战性。
本文所介绍的方法是使用加固微创设计技术的工业代工。
这通常称为加固工艺（HBD）。
这种使用设计程序库和自动化设计工具设计的常规加固工艺器件可为美国宇航局提供一种解决方法，它能及时满足严格的科学性能规格，具有成本低，和可靠性高的特点。
但是，仍然存在一个问题：常规辐射加固器件有许多和/或硅片辐射条件测试，加固工艺的验证需要哪些类型的试验？2加固工艺检测设备的考虑美国的测试技术是要使单个器件通过如ASTM ，JEDEC的，和MIL - STD – 883等的标准和组织的测试。
通常情况下使用的是TID（Co-60）和SEE（重离子和/或质子）来验证器件。
那么，什么是HBD器件所独有的验证呢？由于不采用―常规‖工业现成（COTS）装置或没有固化的专用集成电路（ASIC），加固工艺的器件需要确定如何验证设计程序库而不是设备硬度。
也就是说，有了测外文参考资料译文试芯片，我们是不是就可以在未来器件上使用相同的程序库了？试想，如果卖主A的设计的新的固化工艺程序库可移植性可比卖主B和C的都好，那么A设计，测试的测试芯片就是可接受的了。
SRAM型FPGA的单粒子效应及TMR设计加固
SRAM型FPGA的单粒子效应及TMR设计加固SRAM型FPGA的单粒子效应及TMR设计加固随着科技的不断推进，先进的电子器件逐渐在各个领域中得到了广泛应用。
其中，SRAM型FPGA (静态随机存取存储器型场可编程门阵列) 作为一种重要的可编程电子器件类型，已经被广泛应用并且取得了显著的成果。
SRAM型FPGA 采用静态随机存储器（SRAM）作为存储单元，具有速度快、功耗低、容量大、可编程性强等特点，但是其单粒子效应使得其在高能环境下工作不稳定。
针对这一问题，通过引入TMR（三重模容纳）技术，可以有效地提高其抗干扰能力，从而使FPGA的性能更加出色。
SRAM型FPGA 的单粒子效应是指在FPGA的使用过程中，突然冲击的单个粒子会改变SRAM型FPGA的特性，从而使其工作状态发生变化。
这种现象不仅会引起电路不正常运行，还可能导致电路出现故障，从而影响FPGA 的使用效果。
单粒子效应可以通过三种方式引起：1、离子辐射；2、中子; 3、自然背景辐射。
其中，离子辐射是最常见的单粒子效应。
在SRAM型FPGA 中，单粒子效应的发生通常表现为临时错误和持久错误。
为了解决SRAM型FPGA 单粒子效应的问题，可以通过引入TMR 技术进行加固。
TMR 技术是通过多次问询同一个存储器元件，并发出相互独立的电路信号，从而提高存储器单元的可靠性。
在TMR技术中，每个存储器元件分为三个部分，每个部分都包含同一个值，通过比对这三个存储器元件值之间的异同，可以更好地判断正确记录的值。
当SRAM型FPGA 发生错误时，TMR 技术可以将 SRAM中不正确的数据与其他正确数据进行比对，最终确定正确的数据。
TMR 技术可以显著提高SRAM型FPGA的抗单粒子效应干扰能力，从而提高FPGA的可靠性和性能。
总的来说，SRAM型FPGA 在单粒子效应方面存在较大的问题，而TMR 技术作为一种有效的抗干扰技术，可以明显提高SRAM型FPGA的可靠性。
大气中子单粒子效应对微电子器件的影响
ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ） ）获 取 微 电 子 器 件 的 敏 感 器 件 主 要 是 ＤＳ Ｐ 、
（ ４） ＥＤＡＣ：
中子单 粒子效应 影响 的薄弱环 节，
同 时 给 出设 计 改 进 措 施 ， 通 过 改 进 措 施 提 高 电路 设 计 水 平 ， 保 证
微 电子 器件 在使 用过 程 中 的可靠
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技 术
大气 中子单粒子效应对微 电子器 件的影响
文／ 董玉花 陈佳
本 文对 中子单 粒 子效应 的产 生 条件 、 中子单 粒 子效 应对 微 电
பைடு நூலகம்子 器 件 的 影 响 以 及 对 此 影 响 的 量 化 分析 过程 进 行 了阐述。主 要通 过 分析 结 果，给 出微 电子 器件 受
（ ４） ＥＤＡＣ。
４对 中子单粒 子效应的防护设计
４ ． １一 般 原 则
在满足功 能、性 能的条件 下 （ １ ）优先选用 提供 了单 粒子敏感 型数据 且满足相关防护要求 的器件 ； （ ２ ）优 先选用具 有抗 中子 单粒子效应 能 ２ 中子 单粒子 效应对 微 电子器 件产生 影 力或 中子单粒子 效应较 不敏感 的器 件，如优先 考虑使 用反熔丝 Ｆ Ｐ ＧＡ、Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ Ｆ Ｐ ＧＡ、非 易失 响 的后 果 性存储器等器件 ； 研 究 表 明 ， 微 电 子 器 件 是 大 气 中 子 单 粒 （ ３ ）优 先 选 用 一 种 或 多 种 防 护 措 施 组 合 设计： 子 效 应 敏 感 器 件 ， 复 杂 航 电系 统 会 大 量 使 用 此 的 方 法 实 现 消 除 或 缓 减 单 粒 子 效 应 的危 害 影 （ ５ ）在条件 允许 的情 况下，建 议对重要 类 单 粒 子 效 应 敏 感 器 件 。巡 航 高 度 下 ，大 气 中 响 ； 数 据的每个 字 中的每个 ｂ ｉ ｔ 位 采取隔 离的物理 子辐射环境会使 ＣＰ Ｕ、ＤＳ Ｐ 、Ｆ Ｐ ＧＡ、存储器 、 （ ４ ）重点针 对敏感器件 进行单 粒子效应 地址存储 的方法 。 总线控制器等带 有存储结构的复杂航空 电子系 防护， 同时应对模块进行单粒子效应防护设 统法 发 生单 粒子 效应 ， 引起 系 统 出现数 据异 （ ５ ）尽量减少设备 中未防护 的存储位数： ５小结 常、丢帧 、黑屏 、复位 及死机等故障现象 ，使 （ ６ ）针对关键 核心器件 ，建议在 设计 中 大 气 中子单 粒子 效应对 微 电子 器件 的可 复杂航空 电子系统 可靠 性指标降低一至几个数 考虑单粒子效应事件 的监测措施 。 靠性存在一定 的影 响，微 电子器件 采用中子单 量 级。 ４ ． ２单粒子效应诱发 的硬故障 防护设计要求 粒子效应 的防护 设计后 ，可及 早避 免电路设计 ３ 中子 单粒子 效应 对微 电子器 件产生 影 中 由于 单 粒 子 翻 转 导 致 的硬 故 障和 软 故 障 的 发 微 电子器 件 中子 单粒 子效应 诱发 的硬 故 响 的量 化分析 生 ，及 早 进 行 设 计 改 进 措 施 ，提 高产 品 可 靠 性 障防护设计要求有 以下几点 ： 设计，保证产品质量。 中子 单粒 子效应 对 微 电子器 件 的影响 可 （ １ ）微 电子器件应采用冗余备份措施 ： 以通 过 预 计 来进 行 量 化 分 析 。 （ ２ ）选用 高压功率 器件 的微 电子器件 应 参考文 献 采用冗余备份措施； 【 １ ］ Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ３ ９ ６ － １航 空 电子设备 过程 管 理 一一 ３ ． １通用参数 （ ３ ）选用功率 ＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ器件在条件 允许 大气辐射效应 第一部分：航 空电子设 备 大 的情况 下，建议采用冗余备份措施。 （ １ ） 任务剖面 中子注量 率：５ ４ ５ ０ ／ （ ｃ ｍ２ ． ｈ 气中子单粒 子效应应对 策略 ， ２ ０ １ １ ． （ ４ ）高 压功 率器 件必 须工 作在 ２ ７ ０ Ｖ 以 （ ２ ）器 件中子 单粒子 效应截面 ：历史数 ［ ２ 】 Ｉ Ｅ Ｃ ／ Ｔ Ｃ ６ ２ ３ ９ ６ － ３航 空 电 子 设 备 过 程 管 下。 据，或根据工艺推导 。 理 一一大气辐射效应 第三部分 ：应对 大 气 中子单粒子效应 的系统优化设计 ， ２ ０ １ １ ． ３ ． ２采集信 息 ４ ． ３单粒子效应诱发 的软故 障防护设计要求 ［ ３ ３ Ｉ ］Ｅ Ｃ ／ Ｔ Ｃ ６ ２ ３ ９ ６ － ５航 空 电 子 设 备 过 程 管 微 电子器 件 中子 单粒 子效应 诱 发 的软故 理 一一大气辐射效应 第五 部分： 热中子注 ３ ． ２ ． １器件 敏 感 特 性 分 析 障 防 护 设 计 中要 求 在 以 下 措施 中 选 取 一 种 或 几 量 率 与航 空 电子 系统 单 粒 子效 应评 估 指 大气 中子 单粒 子 效应主 要包 括单 粒子 翻 南， ２ ０ １ １ ． 转 、单粒子多位翻转 、单粒子 功能终止、单粒 种组合 的方法减缓 中子 单粒子效应引起的危害 Ｆ Ｐ ＧＡ、存储 器、总线控 制器 等）时 ，引起器 件 产生逻辑反转 （ 从逻 辑 “ ｌ ”变成逻辑 … ０’ 或 相反 ）、闩锁或永久损伤 的现象 。 子瞬态 、单粒子闩锁 、单粒子烧 毁、单粒子栅 穿、单粒子 硬错误等 ，各器件 因工艺结构不同 对其 中一种 或几种效应敏感。 ３ ． ２ ． ２敏 感 器 件 单 粒 子 效 应 截 面 （ ６ 。 。 （ ｃ ｍ ／
未来微电子技术发展的主要挑战是什么？
未来微电子技术发展的主要挑战是什么？微电子技术作为现代信息技术的基石，在过去几十年中取得了惊人的进步，深刻地改变了我们的生活和社会。
从智能手机到超级计算机，从医疗设备到智能汽车，微电子技术的应用无处不在。
然而，随着技术的不断发展和应用需求的日益增长，未来微电子技术也面临着一系列严峻的挑战。
首先，制造工艺的物理极限是当前微电子技术发展面临的重大挑战之一。
随着芯片制造工艺不断推进，晶体管的尺寸已经越来越小，接近了物理极限。
当晶体管的尺寸缩小到一定程度时，量子效应开始显著影响其性能和稳定性。
例如，电子的隧穿效应会导致漏电增加，从而增加功耗和降低芯片的可靠性。
此外，制造工艺的进一步微缩也面临着巨大的技术难题，如光刻技术的精度限制、材料的性能瓶颈等。
为了突破这些限制，研究人员需要探索新的材料、器件结构和制造工艺，例如采用三维集成技术、新型半导体材料（如碳纳米管、石墨烯等）以及量子计算技术等。
其次，功耗问题也是未来微电子技术发展的一个关键挑战。
随着芯片集成度的不断提高，芯片内的晶体管数量急剧增加，导致功耗急剧上升。
高功耗不仅会导致芯片发热严重，影响其性能和可靠性，还会限制芯片在移动设备和物联网等领域的应用。
为了解决功耗问题，需要从多个方面入手。
一方面，需要优化芯片的架构和电路设计，采用低功耗的逻辑设计和电源管理技术；另一方面，需要开发新型的低功耗器件，如隧穿场效应晶体管（TFET）、负电容晶体管（NCT）等。
此外，软件层面的优化也至关重要，通过合理的算法和编程，可以有效地降低芯片的功耗。
再者，性能提升的难度日益增大也是不可忽视的挑战。
尽管芯片的性能在过去几十年中一直遵循摩尔定律快速增长，但随着制造工艺接近物理极限，单纯依靠缩小晶体管尺寸来提升性能变得越来越困难。
为了继续提高芯片的性能，需要在架构创新、多核技术、并行计算等方面取得突破。
同时，如何有效地利用这些技术，充分发挥芯片的性能，也是一个亟待解决的问题。
一款新研制ASIC器件的单粒子效应检测与故障定位
202 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 2017年4月 E-mail: htqhjgc@ Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544一款新研制ASIC器件的单粒子效应检测与故障定位罗磊1，张洪伟1，董艺2，梅博1，于庆奎1（1. 中国航天宇航元器件工程中心，北京 100094；2. 上海复旦微电子集团股份有限公司，上海 200433）摘要：针对一款国产新研ASIC器件抗单粒子能力评估的需要，研制了ASIC器件单粒子效应检测系统。
通过单粒子效应评估试验，得到了该器件在Kr离子辐照下的单粒子翻转数据。
采用故障树分析和电路仿真技术，对ASIC器件内部单粒子翻转敏感模块进行定位。
研究成果可为器件厂家后续设计改进和卫星型号系统级抗辐射加固设计提供依据。
关键词：ASIC器件；辐射效应；单粒子效应；故障注入；故障树分析；仿真中图分类号：TN406; V416.5 文献标志码：A 文章编号：1673-1379(2017)02-0202-05 DOI: 10.3969/j.issn.1673-1379.2017.02.016Single event effect detection and fault location for an ASIC deviceLUO Lei1, ZHANG Hongwei1, DONG Yi2, MEI Bo1, YU Qingkui1(1. China Aerospace Components Engineering Center, Beijing 100094, China;2. Shanghai Fudan Microelectronics Group Co., Ltd., Shanghai 200433, China)Abstract: The single event effect (SEE) test system is developed for the SEE evaluation for a domestic ASIC (application specific integrated circuit) used on the space satellite. The single event upset (SEU) data under irradiation of the Kr ion are obtained for the SEE evaluation test. The fault tree analysis and circuit emulation technique is adopted in the simulation for the SEU, and the SEU sensitive module is located inside the ASIC, which provides a basis for the system-level radiation hardening design of satellites and the follow-up design for the IC designer.Key words: ASIC device; radiation effect; single event effect; fault injection; fault tree analysis; simulation ————————————————————————收稿日期：2016-09-13；修回日期：2017-03-08基金项目：“十三五”装备预先研究共用技术课题（编号：41424010303；41424050605）引用格式：罗磊, 张洪伟, 董艺, 等. 一款新研制ASIC器件的单粒子效应检测与故障定位[J]. 航天器环境工程, 2017, 34(2): 202-206LUO L, ZHANG H W, DONG Y, et al. Single event effect detection and fault location for an ASIC device[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2017, 34(2): 202-2060 引言卫星运行在空间环境中，不可避免地受到空间带电粒子辐射。
集成电路的单粒子多位翻转效应毕业论文.doc
湘潭大学毕业论文题目：集成电路的单粒子多位翻转效应毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见湘潭大学毕业论文（设计）任务书论文(设计)题目：集成电路的单粒子多位翻转效应一、主要内容及基本要求1、了解论文研究的背景和意义；2、理解单粒子多位翻转的形成机理和各种影响因素；3、学会用Sentaurus TCAD建立模型，建立单管模型对引起单粒子多位翻转的双极放大效应进行模拟分析和建立双管模型对引起单粒子多位翻转的双极放大效应和扩散效应进行有效机理分析；4、依据“理论-建模-加固”的原则对集成电路加固电路进行分析和讨论。
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Ｄａｍ
Ｄａｔａ
图３ ＤＳＥＴ的俘获 Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ ｏｆＤＳＥＴ ｃａｐｔｕｒｅ．
在较高频率下，先进工艺的组合逻辑引起的软 错误占主导地位。这主要归因于：
（１）随着频率增大，单位时间内时钟沿的数量 增加，ＳＥＴ被俘获概率也增加。研究表明，ＤＳＥＴ 引起的软错误随时钟频率增加【２２１。对于当代的高频 电路，大部分ＤＳＥＴ脉冲都能被俘获。
第一作者：郭红霞．女，１９６４年出生，２００２年３月西安电子科技大学微电子学与固体电子学获博士学位。研究员，硕士生导师， 主要从事集成电路空间辐射效应模拟试验技术和数值模拟研究 收稿日期：２０１０－０１．１３，修回Ｈ期：２０１０—０５—２０
万方数据
第７期
郭红霞等：新型微电子技术单粒子效应研究面临的挑战
（２）随着工艺尺寸的缩减，节点电容减小，电 源电压降低，代表逻辑“高”状态的电荷量降低，则 相同通量的粒子产生更多的具有足够高度和宽度的 ＤＳＥＴ脉冲，导致ＷＯＶ增大。
（３）随着门延迟的减小，能无衰减传播的脉冲 宽度和高度均减小。
（４）在相同ＬＥＴ值下，ＤＳＥＴ脉冲宽度和ＷＯＶ 随着工艺进步而增加，器件的软错误截面（敏感区的 面积）随工艺尺寸的缩减而增加。
图６ ２５６ Ｋ ＣＭＯＳ ＳＲＡＭ在两个不同离子能量 模拟源的ＳＥＵ实验数据删
Ｆｉｇ．６ Ｍｅａｓｕｒｅｄ ＳＥＵ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ａ ２５６ Ｋｂｉｔ ＳＲＡＭ ｔａｋｅｎ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ａｎｄ ｈｉ吐ｅｎｅｒｇｙ ｈｅａｖｙ ｉｎｎｓｐ“．
Ｒｅｅｄ ＲＡ等ｐｊＪ研究了加固的４ Ｍｂｉｔ ＳＲＡＭ，由 于空间环境的高能离子或质子与高Ｚ材料的核反 应，导致单粒子翻转出错概率近３个量级地高于基 于地面实验的预估（图７），可见核反应对ＩＣｓ的空间 轨道失效有重要影响。实际空间轨道测量和改进后 模型预估结果较为一致，而传统的预估方法与实际 空间轨道测量的结果相差近５００倍。传统的预估模 型高估了器件的单粒子能力Ｉｊ４ｊ。
随着空间技术、核动力及核武器的发展，辐射 环境与电子技术的关系愈来愈密切。目前，硅集成 电路ＣＭＯＳ ＩＣ占集成电路的主导地位，随着其向 深亚微米、超深亚微米方向快速发展，集成电路的 特征尺寸不断减小，辐射损伤效应更为显著，以往 不明显的效应也随之突出而成为新损伤因素【ｌ】。抗 辐射电子学已成为一门综合性很强的边缘学科，发 挥着愈来愈重要的作用【ｚＪ。
１５０
２００
２５０
Ｅｎｅｒｇｙ／ＭｅＶ
图５大尺寸器件随质子能量单粒子翻转截面曲线［３０Ｉ
Ｆ１昏５ ｓＥｕ。ｒ０８８ ８ｃｃｎ掣ｆｅａＶｔｕ８’ｒｅｐｒｏｓｉｚＬ‘…。． ｅｎ【ｓ赞哂‘ｆｏ。８ｕｂ‘ｍｉ。ｍｍ。ｔｅｒ
３粒子能量效应和非直接电离
在高能粒子环境中，ＣＭＯＳ工艺多层布线高ｚ 材料对集成电路的单粒子效应有很大影响…Ｊ。高能
对于体硅、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）体硅和ＳＯＩ ＭＯＳ工艺，图１给出了它们的ＳＥＴ和ＳＥＵ的ＬＥＴ
阈值随器件特征尺寸减小的发展趋判引。发生ＳＥＵ
的ＬＥＴ阈值随着特征尺寸不断减小，ＳＥＴ也是如此， 小于０．２５ ｕｍ的体硅对０【粒子较为敏感，ＳＯＩ工艺在 ９０ ｎｎｌ左右较为敏感【９】ｏ图２为地面测量的ＣＭＯＳ ＳＲＡＭｓ由中子引起的单粒子软错误随特征尺寸减 小的规律【ｌＯｌ。软错误发生的速率称为软错误率（Ｓｏｆｔ
Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅｓ，ＳＥＲ）。通常采用特定时间内的失效次数 （Ｆａｉｌｕｒｅ ｉｎ Ｔｉｍｅ．ＦＩＴ）描述软错误的可靠性问题…Ｊ， 由图２，随着特征尺寸的减小，ＳＥＲ先迅速增加， 继而趋于饱和，再旱略微下降趋势。但是对于单只 ＳＲＡＭ器件，由于其集成度大大增加，其ＳＥＲ还是 增加的。
图ｌ体硅和ＳＯＩ工艺ＳＥＴ、ＳＥＵ阈值随尺寸减小的规钭１２】
传播到下一级时序单元输入的ＤＳＥＴ脉冲，可 能被该时序单元锁存，称为ＤＳＥＴ被“俘获”。图３ 为ＤＳＥＴ脉冲俘获的时序图，有最早和最迟俘获， 还有两个未俘获事件。若该时序单元的有效时钟沿 为下降沿，过早或过迟的ＤＳＥＴ脉冲均不被俘获。 通常用敏感窗口ｆＷｉｎｄｏｗ ｏｆ Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ，ｗｏｖ）描 述ＤＳＥＴ被俘获概率。ＷＯＶ－－％ｌｓＥＴ－－ｔｓｅｔｕｐ－－ｔｈｏｌｄ，其 中，Ｈ＇ｒＤＳＥＴ是ＤＳＥＴ脉冲宽度，ｆｓ。ｔＩｌｐ是建立时间，ｆｈｏｌｄ 是保持时间，ＤＳＥＴ被俘获概率Ｐ＝ＷＯＶ／Ｔ。ｌｏｃｋ。
第３３卷第７期 ２０１０年７月
核技术 ＮＵＣＬＥＡＲ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ
Ｖ０１．３３，Ｎｏ．７ Ｊｕｌｙ ２０１０
新型微电子技术单粒子效应研究面临的挑战
郭红霞王伟 罗尹虹赵雯郭晓强张科营
（西北核技术研究所西安７１００２４）
摘要随着器件特征尺寸的减小，单粒子效应成为影响ＣＭＯＳ工艺空间辐射环境可靠性的关键因素之一。未 来航天和国防系统需要了解新型工艺中的单粒子效应损伤机制及其加固方法，包括在器件几何尺寸和材料方 面的改变如何影响到能量淀积、电荷收集、电路翻转、参数退化等等。分析了随着特征尺寸减小，在高速数 字电路中的单粒子瞬态效应ＳＥＴ的影响，包括由质子的直接电离作用产生的单粒子效应、粒子能量效应和非 直接电离对单粒子效应的影响。对可能替代体硅器件的新型器件单粒子能力进行了简要介绍。 关键词单粒子瞬态，软错误率，单粒子功能中断 中图分类号ＴＬ９９，ＴＮ４７
Ｆｉｇ．２ Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｎｅｕｔｒｏｎ ＳＥＲ ｓｃａｌｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｆｏｒ ＣＭＯＳ ＳＲＡＭｓ［１引．
带电粒子轰击电路的敏感节点，会产生一个瞬 态脉冲，如其发生在组合逻辑节点并收集足够的电 荷，则会沿着数据通路向下传播，有可能被下一级 时序单元锁存，变为“持久”性的错误，此类发生在 组合逻辑节点的瞬态脉冲称为ＤＳＥＴ。ＤＳＥＴ被下一 级时序单元俘获至少须满足四个条件【２０Ｊ：（１）粒子轰 击产生的脉冲具有足够的宽度和高度，能沿电路传 播；（２）存在一条从被轰击节点到下一级时序单元的 敏化路径；（３）ＤＳＥＴ传播到下一级时序单元时须满 足该时序单元建立和保持时间要求；（４）在同步电路 中，ＤＳＥＴ须在有效时钟沿到达。
对于超深亚微米工艺下，数字组合电路中的 ＳＥＴ脉冲宽度可达数百皮秒，如高端ＣＰＵ和某些集 成电路的时钟周期为３００－５００ ｐｓ，这样ＳＥＴ脉冲很 易像正常的信号一样沿着组合逻辑传播并被末端的 锁存器捕获，形成持久错误【２３洲。
２质子的直接电离作用
随着器件特征尺寸的减小，存储器发生单粒子 翻转的临界电荷减小，ＳＲＡＭ单粒子翻转效应更加 严重。近期发现，６５ ｎｍ和４５ ｎｍ ＳＲＡＭＳ对低能质
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第３３卷
图４ ６５ ｎｍ器件随质子能量单粒子翻转截面曲线【２９】
脚４距ｆｏｒ№６５螂ｎｍ８８Ｓ∞ＩＯＳ？黻ＲＡＭ印ｓ髑“”．ｊ：叭鹏啊
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质子或高能重离子与高ｚ材料（如钨）作用产生的次 级粒子在器件敏感区域沉积能量，加剧了器件的损 伤。图６是两家美国实验室得到的２５６ Ｋｂｉｔ ＣＭＯＳ ＳＲＡＭ的ＳＥＵ模拟实验数据，低能离子由ＢＮＬ （Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）完成，高能离子在 ＴＡＭＵ（Ｔｅｘａｓ Ａ＆Ｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）进行。高ＬＥＴ截面的 数据点几乎重合，但两实验室的较低ＬＥＴ（＜１０ ＭｅＶ ｅｍ２／ｍｇ）的曲线都有一个拖尾，在ＬＥＴ值为１．５ ＭｅＶ ｃｍ２／ｍｇ时，仍测量到翻转截面。ＴＡＭＵ的实验数据 的入射有效ＬＥＴ为３—１０ ＭｅＶ ｃｍ２／ｍｇ，比ＢＮＬ的 数据高近一个量级。值得注意的是图６中低能碳离 子（１ ＭｅＶ／ｕ）结果，该能量的重离子能穿越数微米进 入器件有源区，但未测量到翻转效应。理论计算也 表明【３２１，低于库仑势垒的１ ＭｅＶ／ｕ碳离子，并不导 致翻转效应。
ＤＳＥＴ要演变为时序单元的ＳＥＵ，须有上述条 件（２）的敏化路径，如无该敏化路径，则发生逻辑屏 蔽。此外，ＤＳＥＴ在传播过程中还有可能发生衰减、 压缩或者展宽。发生衰减，是被轰击节点处产生的 ＤＳＥＴ脉冲宽度较小或未达满幅度，则其宽度在传 播过程中不断减小、高度不断降低，乃至最终消失； 压缩是ＤＳＥＴ脉冲达满幅度但宽度变小；展宽是 ＤＳＥＴ传播过程中保持满幅度且宽度也在增加【２１１。
Ｆｉｇ．１
ＳＥＴ ａｎｄ ＳＥＵ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ＬＥＴ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃａｌｉｎｇ ｆｏｒ ｂｕｌｋ ａｎｄ ＳＯＩ ＭＯＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ【１２．
பைடு நூலகம்
１数字电路的单粒子瞬态ＤＳＥＴ
上世纪８０年代发现了一种重要的单粒子问题， 即组合逻辑和嵌入式内核逻辑的单粒子效应。１９８４ 年，Ｉｎｔｅｌ的Ｍａｙ等用动态故障成像实验技术演示了 单粒子效应从局部扰动逐渐扩散为大量电路故障的 动态过程１１３】。１９８７年，Ｋｏｇａ等【１４】报道了某微处理 器ＡＬＵ中的ＤＳＥＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｎｇｌｅ Ｅｖｅｎｔ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）。 此后有许多关于组合逻辑单粒子效应的研究，但多 针对存储器翻转１１５】。９０年代后期，组合电路中的单
图７预估方法计算结果与实际观测结果的比较【３４１
Ｆｉｇ．７ ｃｗ。ｍｐｉｔｈ ８ｐｎｒｅ８ｄ粤ｉｃ８ｔｅ呼ｄ ｒ。ｅｂｓ８ｕ…：Ｊｌ‘删ｔｓ．ｓＥｕ眦
较高ＬＥＴ的二次粒子引起的翻转概率可能大 于比入射重离子，对传统的处理单粒子翻转实验数 据的方法必须修正。有效ＬＥＴ值的概念应作重新评 价，因为二次粒子不遵循与入射角度的余弦定律【３５】 须建立新的方法分析以处理重离子数据。例如，应 以能量、入射角度、垂直入射ＬＥＴ为函数，而不能 笼统地用有效ＬＥＴ值来代替所有概念。有效ＬＥＴ 值概念验证、基于直接电离的单一灵敏体积ＬＥＴ分 布函数，对现有的重离子翻转出错率的预估方法有 直接影响。正确的预估空间轨道的翻转率须考虑重