目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 核爆炸輻射環(huán)境及其效應(yīng) 1
1.2.1 核爆炸r射線及其效應(yīng) 2
1.2.2 核爆炸X射線及其效應(yīng) 3
1.2.3 核爆炸中子輻射環(huán)境及其效應(yīng) 3
1.3 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 4
1.3.1 過(guò)剩載流子的產(chǎn)生、復(fù)合及輸運(yùn) 4
1.3.2 輻射感生光電流的產(chǎn)生 5
1.3.3 晶體管的瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 6
1.3.4 集成電路的瞬時(shí)錯(cuò)誤 7
1.3.5 集成電路的瞬時(shí)輻射閂鎖 8
1.3.6 瞬時(shí)輻射燒毀 11
1.4 本書(shū)內(nèi)容 11
參考文獻(xiàn) 12
第2章 模擬集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 14
2.1 引言 14
2.2 模擬集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)機(jī)理 14
2.2.1 瞬時(shí)擾動(dòng) 14
2.2.2 瞬時(shí)輻射閂鎖 16
2.3 不同工藝集成運(yùn)算放大器瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 17
2.3.1 雙極運(yùn)算放大器 18
2.3.2 BiMOS運(yùn)算放大器 19
2.3.3 CMOS運(yùn)算放大器 20
2.3.4 不同工藝運(yùn)算放大器效應(yīng)規(guī)律 22
2.4 低壓差線性穩(wěn)壓器瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 23
2.4.1 兩管能隙基準(zhǔn)源低壓差線性穩(wěn)壓器 24
2.4.2 三管能隙基準(zhǔn)源低壓差線性穩(wěn)壓器 27
2.4.3 CMOS工藝低壓差線性穩(wěn)壓器 30
2.4.4 低壓差線性穩(wěn)壓器瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)總結(jié) 31
2.5 正交設(shè)計(jì)法 31
2.5.1 正交設(shè)計(jì)法概述 32
2.5.2 正交設(shè)計(jì)法的應(yīng)用 33
2.6 模擬集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)理論模擬 38
2.6.1 電路結(jié)構(gòu) 38
2.6.2 模型建立 39
2.6.3 模擬結(jié)果 41
2.7 模擬集成電路瞬時(shí)電離輻射擾動(dòng)機(jī)理 42
2.8 小結(jié) 43
參考文獻(xiàn) 43
第3章 大規(guī)模數(shù)字集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 45
3.1 引言 45
3.2 基本原理 45
3.2.1 瞬時(shí)輻射翻轉(zhuǎn) 46
3.2.2 瞬時(shí)輻射閂鎖 51
3.3 試驗(yàn)測(cè)試 52
3.3.1 瞬態(tài)信號(hào)測(cè)試 52
3.3.2 功能測(cè)試 54
3.3.3 典型測(cè)試系統(tǒng) 55
3.4 效應(yīng)規(guī)律 70
3.4.1 微米至超深亞微米集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 70
3.4.2 納米集成電路瞬時(shí)電離輻射效應(yīng) 74
3.5 小結(jié) 79
參考文獻(xiàn) 80
第4章 瞬時(shí)電離輻射脈沖寬度效應(yīng) 82
4.1 引言 82
4.2 雙極電路的脈沖寬度效應(yīng) 82
4.2.1 PN結(jié)輻射感生光電流的脈沖寬度效應(yīng) 82
4.2.2 晶體管的脈沖寬度效應(yīng) 85
4.2.3 雙極集成電路的脈沖寬度效應(yīng) 87
4.3 CMOS電路的脈沖寬度效應(yīng) 88
4.3.1 CMOS反相器的脈沖寬度效應(yīng) 88
4.3.2 CMOS隨機(jī)靜態(tài)存儲(chǔ)器的脈沖寬度效應(yīng) 90
4.4 CMOS電路脈沖寬度效應(yīng)數(shù)值模擬計(jì)算 91
4.4.1 電流注入法模擬CMOS電路的脈沖寬度效應(yīng) 92
4.4.2 輻照法模擬CMOS反相器的脈沖寬度效應(yīng) 94
4.4.3 模擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的比較 94
4.5 脈沖寬度效應(yīng)的分析方法 96
4.5.1 基于光電流的瞬時(shí)電離輻射損傷閾值分析方法 96
4.5.2 不同損傷模式下半導(dǎo)體器件的輻射損傷閾值 97
4.5.3 三種損傷模式下的脈沖寬度效應(yīng) 102
4.6 小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 104
第5章 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)數(shù)值仿真 106
5.1 引言 106
5.2 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)器件級(jí)仿真方法 106
5.2.1 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)器件級(jí)仿真軟件 106
5.2.2 數(shù)值計(jì)算模型與物理模型 107
5.2.3 脈沖r射線輻照模型 109
5.3 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)器件級(jí)仿真實(shí)例 111
5.3.1 初始光電流與次級(jí)光電流的仿真 111
5.3.2 不同脈沖寬度下PN結(jié)感生光電流數(shù)值模擬 113
5.3.3 CMOS反相器劑量率擾動(dòng)及劑量率閂鎖的仿真 114
5.4 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)電路級(jí)仿真方法 116
5.4.1 基于Cadence版圖提取電路網(wǎng)表 117
5.4.2 瞬時(shí)劑量率效應(yīng)仿真模型構(gòu)建 118
5.4.3 結(jié)合版圖布局評(píng)價(jià)瞬時(shí)劑量率效應(yīng)仿真流程 119
5.5 小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 123
第6章 瞬時(shí)輻射阻鎖效應(yīng) 124
6.1 引言 124
6.2 閂鎖形成機(jī)制及判據(jù)條件 124
6.2.1 閂鎖形成機(jī)制 124
6.2.2 閂鎖形成判據(jù)條件 125
6.3 阻鎖效應(yīng) 132
6.3.1 阻鎖效應(yīng)機(jī)制 132
6.3.2 阻鎖條件 136
6.3.3 電注入法驗(yàn)證及阻鎖應(yīng)用 140
6.3.4 斷電窗口的獲得 145
6.4 小結(jié) 149
參考文獻(xiàn) 149
第7章 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)試驗(yàn)技術(shù) 151
7.1 引言 151
7.2 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)試驗(yàn)?zāi)�擬源 151
7.2.1 我國(guó)模擬源介紹 152
7.2.2 美國(guó)模擬源介紹 153
7.3 脈沖X 射線輻射場(chǎng)測(cè)量技術(shù) 155
7.3.1 時(shí)間譜測(cè)量技術(shù) 155
7.3.2 總劑量測(cè)量技術(shù) 160
7.3.3 劑量率測(cè)量不確定度分析 162
7.4 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)測(cè)量系統(tǒng) 166
7.4.1 屏蔽及抗干擾系統(tǒng) 166
7.4.2 信號(hào)傳輸系統(tǒng) 167
7.4.3 同步觸發(fā)系統(tǒng) 168
7.4.4 信號(hào)記錄系統(tǒng) 168
7.5 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)測(cè)量方法 168
7.5.1 穩(wěn)態(tài)初始光電流測(cè)量方法 168
7.5.2 劑量率閂鎖測(cè)量方法 170
7.5.3 數(shù)字微電路的劑量率翻轉(zhuǎn)測(cè)量方法 171
7.6 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)脈沖激光輻照試驗(yàn)技術(shù) 172
7.6.1 輻射源的選取 172
7.6.2 激光輻照系統(tǒng) 174
7.6.3 激光輻照模擬瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)的特點(diǎn) 175
7.6.4 激光輻照系統(tǒng)的應(yīng)用 175
7.7 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 178
7.8 小結(jié) 181
參考文獻(xiàn) 182
第8章 電子器件抗瞬時(shí)電離輻射性能評(píng)估方法 184
8.1 引言 184
8.2 生存分析相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí) 184
8.2.1 基本概念 185
8.2.2 數(shù)據(jù)類型 186
8.2.3 常用分布 186
8.3 樣本空間排序法 189
8.3.1 瞬時(shí)電離輻射效應(yīng)數(shù)據(jù)特征 189
8.3.2 樣本空間排序法介紹 190
8.3.3 樣本空間排序法應(yīng)用 192
8.4 失效分布模型的實(shí)驗(yàn)獲取 196
8.4.1 實(shí)驗(yàn)器件 197
8.4.2 統(tǒng)計(jì)推斷方法 197
8.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及擬合優(yōu)度檢驗(yàn) 198
8.4.4 失效分布的選擇 201
8.5 保守性研究 201
8.5.1 方法描述 202
8.5.2 蒙特卡羅模擬結(jié)果 202
8.6 小結(jié) 203
參考文獻(xiàn) 203
附錄A 樣本空間排序法源代碼 205