总剂量效应测试巾应该尽可能地选用最劣偏置.PDF

第24卷第11期 强 激 光 与 粒 子 束 V01．24。No．11 I。ASERANDI’ARTl(、I。EHE八MS 2012年11月 HIGHI’()WER Nov．，2012 文章编号： 1()()l—1322(2012)1卜27j7一06 CMoS电路总剂量效应最劣偏置甄别+ 2， 范如玉l’2 丁李利h2， 郭红霞2， 王忠明h 陈 伟2， 2．两北核技术研究所．西安710024) (1．清o#火学1j程物理系．北京】(1()()84： 摘 要： 采用电路分析和解析建模方法研究了(’M()s电路ffI甄别总剂艟效应最劣辐照与测试偏置的问 题。通过01人小规模模拟电路和数亨电路的例子进行具体分析．获取了小同电路的最劣偏置情况。对于数字 ￡乜路，引入J，敏感Ⅲ子的概念用于定鞋计算不同辐照与测试偏置组合下电路的总剂蛙效应敏感程度。利用实 测数据或电路仿爽结果对甄别结果进行r一一验证，得到棚一致的结论，证明了该研究思路的正确性。 关键词： 【’M()s电路；总剂址效应； 最劣偏置； 敏感lN子 中图分类号： TN：{86．1 文献标志码： A doi：1()．3788，HI’I。I’27j7 ●● 总剂量效应测试主要甜埘长期辐照环境中器件电路可能H{现的性能退化．其严重程度与辐照过程中电路 的T．作状态密切相关瓣仅仅是测试时的状态。总剂量效应测试巾应该尽可能地选用最劣偏置．即所有辐照 中／辐照后加载偏置中。导致电路偏离正常响应的最严重的组合。近年来．国外已经歼始强调辐照实验的提前 规划性．即加大电路分析的力度．对不同辐照与测试偏置作用下电路的可能响应进行比对1。3。国内总剂量效 应方而的研究主要集中在单个品体管辐照后的陷阱特性、I-．．艺方面的辐照加固、电路层次的测试结果等t¨]，实 验规划较少．很少从理论分析的角度探索辐照与测试偏置对CM()S电路总剂量效应的影响。本文分别从模拟 电路和数字电路的例子人手，通过解析分析寻找电路的最劣辐照与测试偏置。模拟电路的分析结果通过总剂 量辐照实测数据JJ|1以验证．而数字电路通过仿真进行验证。 l 辐照偏置对单管特性的影响 看卅，辐照过程中栅极接高电平时．对应＼M()s管的损伤程度将远大于辐照过程中栅极连接低电平的情况。 说明簟管的总剂量效应损伤程度与辐照过程巾所处的偏置状况联系紧密。正由于单管的总剂量辐照存在最劣 偏置，所以单管组成的电路对辐照过程巾加载的向量敏感“1。以一个最简单的反相器电路为例，首先，辐照过 程中必须能够引入性能退化．否则总剂毋效应对电路的影响便无从谈起，所以必须保证辐照过程中NM()S管 8V rradiation (a)f’。=l duringi (b)Ij=OVduringirradiallon 。 ，Iestt·IlrveofNM()SFE．Ilwith andlow Fig．1 cxposedhigh gatev()ltage 罔l NM()s坼管辐照过程中栅极连接高电平与低电平时的测试曲线 *收稿日期：2011一()8一12：修订日期：2012一04—1I 基金项目：国家自然科’、≯：坫金J日11(1087j096) 1)87 作者简介：J‘李利