张战刚
,
刘杰
,
侯明东
,
孙友梅
,
苏弘
,
耿超
,
姚会军
,
罗捷
,
段敬来
,
莫丹
,
古松
,
刘天奇
,
习凯
,
翟鹏飞
,
曹殿亮
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.195
重离子实验结果表明，具有高线性能量转移(LET)或大角度入射的快重离子导致静态随机存储器(SRAM)中的多位翻转(MBU)比例增大，甚至超过单位翻转比例。单个离子径迹中的电荷可以沿着径向扩散数个微米，被临近的灵敏区收集后引起MBU。器件灵敏区的各向异性空间布局与离子入射方向共同影响测试器件的MBU图形特征。位线接触点的纵向隔离导致横向型成为主要的两位翻转图形；“L”型和“田”型分别是主要的三位翻转和四位翻转图形。最后，对SRAM抗MBU加固设计和实验验证方法进行了讨论。
关键词:
单粒子效应
,
静态随机存储器
,
各向异性布局
,
多位翻转
刘建德
,
孙友梅
,
刘杰
,
侯明东
,
张战刚
,
段敬来
,
姚会军
,
翟鹏飞
原子核物理评论
利用Geant4蒙特卡洛程序包,基于RPP（Rectangular ParallelePiped Volume）模型构建SRAM器件单元的灵敏体积,编写了重离子在器件材料中的输运程序和单粒子翻转截面计算方法,得到了简化器件结构的单粒子翻转截面σ与线性能量转移LET的关系曲线,计算得到的翻转LET阈值和饱和截面与实验结果基本一致。模拟获得了LET值为99.69MeV/（cm-2.mg）的Bi离子及LET值为69MeV/（cm-2.mg）的Bi离子和Xe离子在器件材料中产生的δ电子分布图像,讨论了δ电子分布对翻转截面的影响。计算了灵敏体积中能量沉积与δ电子分布的关系,认为δ电子分布对单粒子效应的影响随着器件的特征尺寸减小将更加严重。
关键词:
Geant4
,
RPP模型
,
灵敏体积
,
单粒子翻转
,
δ电子
习凯
,
刘杰
,
张战刚
,
耿超
,
刘建德
,
古松
,
刘天奇
,
侯明东
,
孙友梅
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.01.081
随着微电子器件集成度增加，由入射离子在器件灵敏区内引起的δ电子分布对器件单粒子效应的影响越来越显著；尤其是它极易引发多位翻转，严重影响设计加固的有效性。首先利用蒙特卡罗软件包Geant4模拟得到重离子在器件灵敏区内产生的δ电子分布，分析得出以下规律：入射离子单核能越高，其产生δ电子分布的径向范围越大；单核能相同的不同种离子，原子序数越大其产生的δ电子密度越大。其次，通过模拟一款45 nm 静态随机存储器的单粒子翻转效应，说明δ电子和灵敏区分布共同影响器件的多位翻转。当器件灵敏区间距一定时，多位翻转率随入射离子能量的升高先上升后下降；在多位翻转率峰值和布喇格峰之间，多位翻转率随入射离子线性能量传输(LET)值的升高而降低，在该区域两侧多位翻转率随离子LET值的升高而升高。
关键词:
单粒子效应
,
δ电子分布
,
多位翻转
,
Geant4
童腾
,
苏弘
,
王晓辉
,
刘杰
,
张战刚
,
刘天奇
,
古松
,
杨振雷
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.170
中国科学院近代物理研究所材料研究中心开展了对静态随机存储器(Static Random Access Memory， SRAM)单粒子效应(Single Event Effects， SEEs)的深入研究。材料中心目前拥有的两套SRAM单粒子检测系统各自具有一定的局限性，所以又提出了一种改进的SRAM SEE检测方法，并研制了相关电路。该检测系统在兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的束流辐射终端上进行了多次实验，获得了一批实验数据。其中包括129 Xe束流辐照条件下，对65 nm SRAM单粒子翻转的研究；12 C束流辐照条件下，对65，130和150 nm商用错误纠正编码加固SRAM SEE的研究；129Xe束流辐照条件下，对普通商用SRAM单粒子锁定的研究等。实验验证了该检测系统的有效性和可靠性，为开展SRAM SEE的研究提供了重要的检测平台，并为以后开展更复杂器件SEE的研究提供了实验经验和技术基础。
关键词:
SRAM
,
单粒子效应
,
检测系统
,
重离子
古松
,
刘杰
,
刘天奇
,
张战刚
,
姚会军
,
段敬来
,
苏弘
,
侯明东
,
罗捷
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.03.353
宇航半导体器件运行在一个复杂的空间辐射环境中,质子是空间辐射环境中粒子的重要组成部分,因而质子在半导体器件中导致的辐射效应一直受到国内外的关注.利用兰州重离子加速器(Heavy Ion Research Facility In Lanzhou)加速出的H2分子打靶产生能量为10 MeV的质子,研究了特征尺寸为0.5/0.35/0.15μn体硅和绝缘体上硅(SOI)工艺静态随机存储器(SRAM)的质子单粒子翻转敏感性,这也是首次在该装置上开展的质子单粒子翻转实验研究.实验结果表明特征尺寸为亚微米的SOI工艺SRAM器件对质子单粒子翻转不敏感,但随着器件特征尺寸的减小和工作电压的降低,SOI工艺SRAM器件对质子单粒子翻转越来越敏感;特征尺寸为深亚微米的体硅工艺SRAM器件单粒子翻转截面随入射质子能量变化明显,存在发生翻转的质子能量阈值,CR(E)ME-MC模拟结果表明质子在深亚微米的体硅工艺SRAM器件中通过质子核反应导致单粒子翻转.
关键词:
质子
,
单粒子翻转
,
核反应
,
CR(E)ME-MC模拟
