纳米体硅CMOS工艺逻辑电路单粒子效应研究

图书标准信息

• 作者 陈荣梅
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2020-11
• 版次 1
• ISBN 9787302557470
• 定价 69.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 304页
• 字数 177千字

【内容简介】

空间辐射环境对宇航电子系统构成严峻的可靠性威胁。纳米集成电路具有高性能、高集成度等优点，是未来宇航电子系统的必然选择。《纳米体硅CMOS工艺逻辑电路单粒子效应研究》深入研究纳米体硅CMOS工艺逻辑电路中单粒子效应的产生与传播受电路工作电压、频率和版图结构这些电路内在因素以及温度和总剂量两种空间环境变量的影响规律及其机理。

【作者简介】

陈荣梅先后于2012年和2017年在清华大学取得本科和博士学位，现在法国国家科学院从事博士后研究。主要从事集成电路的辐射效应，碳纳米管互连线和晶体管的集成工艺、物理分析和电路建模与设计的研究。截止到目前在IEEE Transactions on Nuclear Science, Microelectronics, IEEE Transactions on Nanotechnology 等知名期刊上发表了近十篇论文，其中一作六篇。还有三篇文章在IEEE Transactions on Electron Devices上审稿。多次参加国际知名会议，并在集成电路辐射效应顶级会议NSREC和RADECS上做了数次口头报告，研究成果得到国际知名专家和同行的高度认可。

【目录】

第1章绪论

1.1课题背景和意义

1.2空间辐射环境

1.3逻辑电路的辐射效应

1.3.1单粒子效应和总剂量效应

1.3.2逻辑电路的单粒子效应

1.4国内外研究现状

1.4.1纳米逻辑电路SEU软错误传播规律

1.4.2版图结构对纳米逻辑电路SET影响

1.4.3总剂量效应对纳米逻辑电路SEE影响

1.4.4温度对纳米逻辑电路SEE影响

1.5本书的目标和研究内容

第2章纳米逻辑电路SEU软错误传播规律的研究

2.1本章引论

2.2逻辑电路SEU传播模型分析和仿真验证

2.2.1现有的逻辑电路SEU传播模型分析

2.2.2现有的逻辑电路SEU传播模型仿真验证

2.2.3改进的逻辑电路SEU传播模型

2.3改进的逻辑电路SEU传播模型的实验验证

2.3.1电路设计和实验方法

2.3.2实验结果和讨论

2.4改进的逻辑电路SEU传播模型的应用

2.4.1触发器SEU软错误的加固策略

2.4.2逻辑电路SEE软错误动态截面评估

2.5单粒子软错误传播规律的影响因素

2.5.1电路设计

2.5.2组合逻辑延迟时间的影响

2.5.3入射粒子LET的影响

2.5.4触发器抗SEU性能的影响

2.5.5逻辑电路单粒子软错误截面的预测

2.6本章小结

第3章版图结构对纳米逻辑电路SET影响的研究

3.1本章引论

3.2电路设计和实验方法

3.2.1电路设计

3.2.2实验方法

3.3实验结果和讨论

3.3.1SET脉冲宽度测量精度和测量下限的标定

3.3.2SET脉冲宽度展宽因子的标定

3.3.3重离子垂直入射实验结果和分析

3.3.4重离子斜入射实验结果和分析

3.3.5激光微束单粒子效应实验结果和分析

3.3.6对比分析和讨论

3.4本章小结

第4章总剂量对纳米逻辑电路SEE影响的研究

4.1引言

4.2实验方法

4.3总剂量致静态漏电流变化

4.4总剂量对逻辑电路SEU的影响

4.4.1实验结果

4.4.2实验结果讨论

4.5总剂量对逻辑电路SET的影响

4.5.1实验结果

4.5.2实验结果讨论

4.6本章小结

第5章温度对纳米逻辑电路SEE的影响

5.1引言

5.2电路设计和实验方法

5.2.1电路设计

5.2.2实验方法

5.3温度对逻辑电路SEU的影响

5.3.1实验结果

5.3.2实验结果讨论

5.4温度对逻辑电路SET的影响

5.4.1实验结果

5.4.2实验结果讨论

5.5本章小结

第6章总结与展望

6.1研究总结

6.2本书创新点

6.3需进一步开展的研究

参考文献

在学期间发表的相关学术论文

相关研究成果

致谢

 

 

 

Contents

Chapter 1Introduction

1.1Research Background 

1.2Radiation Environment in Space

1.3Radiation Effects of Logic Circuit

1.3.1SingleEvent Effect and TID Effect

1.3.2SingleEvent Effect of Logic Circuit

1.4State of the Art of the Research

1.4.1SEU Propagation Principle in NanoLogic 

Circuit

1.4.2Impact of Layout Structure on SET of 

NanoLogic Circuit

1.4.3Impact of TIE Effect on SEE of NanoLogic 

Circuit

1.4.4Impact of Temperature on SEE of NanoLogic 

Circuit

1.5Rearch Content and Goals of This Book

Chapter 2Research of SEU Propagation Principle in NanoLogic Circuit

2.1Introduction

2.2Analysis and Simulation Demonstration of SEU 

Propagation Model of Loigic Circuit

2.2.1Analysis of Current SEU Propagation Model

2.2.2Simulation Demonstration of Current SEU 

Propagation Model

2.2.3Proposed SEU Propagation Model

2.3Experimental Demonstration of Proposed SEU 

Propagation Model

2.3.1Circuit Design and Methodology

2.3.2Experimental Restuls and Discussion

2.4Applications of the Proposed SEU Propagation Model

2.4.1Hardening Strategies for FlipFlop SEU

Soft Error

2.4.2SEE Soft Errors Dynamic Cross Section 

Evaluation for Logic Circuit

2.5SingleEvent Soft Error Propagation Impacting Factors

2.5.1Circuit Design

2.5.2Impact from Combinational Logic Delay Time

2.5.3Impact from Injecting Particle LET

2.5.4Impact from SEU Resistent Capability of 

FlipFlop

2.5.5SingleEvent Soft Error Cross Section Prediction

2.6Conclusion

Chapter 3Research of the Impact of Layout Structure on SET of 

NanoLogic Circuit

3.1Introduction

3.2Circuit Design and Experimental Methodology

3.2.1Circuit Design

3.2.2Experimental Methodology

3.3Experimental Results and Discussion

3.3.1Clibration of SET Pulse Width Measurement 

Resolution and LowerLimit

3.3.2Calibration of SET Pulse Width Broadening 

Factor

3.3.3Heavy Ion Vertical Injection Experimental 

Results and Analysis

3.3.4Heavy Ion Tilted Injection Experimental  

Results and Analysis

3.3.5Pulsed Laser Experimental Results and Analysis

3.3.6Comparions and Discussion

3.4Conclusion

Chapter 4Research of Impact of TIE Effect on SET of

NanoLogic Circuit

4.1Introduction

4.2Experimental Methodology

4.3TID Induced Static Leakage Current Variation

4.4Impact of TID on SEU of Logic Circuit

4.4.1Experimental Results

4.4.2Results Discussion

4.5Impact of TID on SET of Logic Circuit

4.5.1Experimental Results

4.5.2Results Discussion

4.6Conclusion

Chapter 5Research of the Impact of Temperature on SEU of 

NanoLogic Circuit

5.1Introduction

5.2Circuit Design and Experimental Methodology

5.2.1Circuit Design

5.2.2Experimental Methodology

5.3Impact of Temperature on SEU of NanoLogic Circuit

5.3.1Experimental Results

5.3.2Results Discussion

5.4Impact of Temperature on SET of NanoLogic Circuit

5.4.1Experimental Results

5.4.2Results Discussion

5.5Conclusion

Chapter 6Conclusion and Perspectives

6.1Conclusion of This Book

6.2Innovations in This Book

6.3Interesting Future Research

References

Related Publications During the PhD

Related Research Achievements

Acknowledgement