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0.13 μm部分耗尽SOI工艺反相器链SET脉宽传播

上官士鹏 朱翔 陈睿 马英起 李赛 韩建伟

上官士鹏, 朱翔, 陈睿, 等 . 0.13 μm部分耗尽SOI工艺反相器链SET脉宽传播[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(11): 2193-2198. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0076
引用本文: 上官士鹏, 朱翔, 陈睿, 等 . 0.13 μm部分耗尽SOI工艺反相器链SET脉宽传播[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(11): 2193-2198. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0076
SHANGGUAN Shipeng, ZHU Xiang, CHEN Rui, et al. Single event transient pulse width transmission of 0.13 μm partial depleted SOI process DFF[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(11): 2193-2198. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0076(in Chinese)
Citation: SHANGGUAN Shipeng, ZHU Xiang, CHEN Rui, et al. Single event transient pulse width transmission of 0.13 μm partial depleted SOI process DFF[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(11): 2193-2198. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0076(in Chinese)

0.13 μm部分耗尽SOI工艺反相器链SET脉宽传播

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0076
基金项目: 

国家自然科学基金 11875060

中国科学院重点部署项目 61501050302A

详细信息
    作者简介:

    上官士鹏  男, 博士, 助理研究员。主要研究方向:半导体器件空间环境效应

    朱翔  男, 博士, 助理研究员。主要研究方向:半导体器件空间环境效应

    陈睿  男, 博士, 副研究员。主要研究方向:半导体器件空间环境效应

    马英起  男, 博士, 副研究员。主要研究方向:半导体器件空间环境效应

    李赛  女, 博士研究生。主要研究方向:半导体器件空间环境效应

    韩建伟  男, 博士, 研究员。主要研究方向:核物理

    通讯作者:

    上官士鹏.E-mail:shangguansp@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: V221+.3;TB553

Single event transient pulse width transmission of 0.13 μm partial depleted SOI process DFF

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 11875060

Key Research Program of the Chinese Academy of Sciences 61501050302A

More Information
  • 摘要:

    基于0.13 μm部分耗尽绝缘体上硅(PD-SOI)工艺,设计了一款片上反相器链(DFF)单粒子瞬态(SET)脉宽测试电路并流片实现,SET脉宽测试范围为105~3 150 ps,精度为±52.5 ps。利用重离子加速器和脉冲激光模拟单粒子效应试验装置对器件进行了SET脉宽试验。采用线性能量传输(LET值)为37.6 MeV·cm2/mg的86Kr离子触发了反相器链的三级脉宽传播,利用脉冲激光正面测试器件触发了相同级数的脉宽,同时,激光能量值为5 500 pJ时触发了反相器链的双极放大效应,脉宽展宽32.4%。通过对比激光与重离子的试验结果,以及明确激光到达有源区的有效能量的影响因子,建立了激光有效能量与重离子LET值的对应关系,分析了两者对应关系偏差的原因。研究结果可为其他种类芯片单粒子效应试验建立激光有效能量与重离子LET值的对应关系提供参考。

     

  • 图 1  SET脉宽传播示意图

    Figure 1.  Schematic diagram of SET pulse width transmission

    图 2  异步锁存器测试SET原理

    Figure 2.  Principle of asynchronous latch testing SET

    图 3  异步锁存器测试SET脉宽

    Figure 3.  Pulse width of asynchronous latch testing SET

    图 4  0.13 μm PD-SOI CMOS反相器链芯片版图

    Figure 4.  Chip layout of 0.13 μm PD-SOI CMOS DFF

    图 5  脉冲激光正面测试反相器链

    Figure 5.  Pulsed laser testing DFF by front side

    图 6  激光有效能量与反相器链SET脉宽关系

    Figure 6.  Relationship between laser effective energy and DFF SET pulse width

    图 7  1 064 nm波长激光随钝化层厚度的能量透射率变化曲线

    Figure 7.  Variation of energy transmittance of 1 064 nm laser with passivation layer thickness

    表  1  粒子辐照条件

    Table  1.   Particle irradiation condition

    参数 能量/MeV LET/(MeV· cm2·mg-1) 硅中射射程/μm 束流强度(均值)/ (cm2·s-1)
    数值 479.8 37.6 59 1.0×104
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    表  2  86Kr离子测试反相器链SET脉宽值

    Table  2.   SET testing pulse width values of DFF by 86Kr ion

    脉宽/ps 翻转次数
    210 2
    420 2
    525 3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-01
  • 录用日期:  2019-05-27
  • 网络出版日期:  2019-11-20

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