深亞微米閃存分立器件的總劑量輻射效應及加固技術研究的開題報告

深亞微米閃存分立器件的總劑量輻射效應及加固技術研究的開題報告一、研究背景及意義隨著現代電子技術的發(fā)展，電子設備中使用的集成電路器件已經由傳統(tǒng)的針對宇宙射線、高能粒子等環(huán)境的CMOS器件向著低功耗、高速、大規(guī)模集成的方向發(fā)展。而隨著器件尺寸的不斷縮小，器件面積減小、體積減小、負載電荷減小，總劑量輻射造成設備故障率增加的風險不斷上升。當故障率增加到一定程度時，就會影響整個電子系統(tǒng)的功能與穩(wěn)定性。因此，總劑量輻射加固技術的研究成為了當今電子技術領域的熱點之一。深亞微米閃存分立器件作為一種重要的電子器件，主要應用于嵌入式系統(tǒng)、數字存儲設備、通信設備等領域。然而，隨著其尺寸不斷縮小至深亞微米級別，其面積、體積相應縮小，使得其對總劑量輻射容忍度降低，從而造成器件可靠性下降。因此，對深亞微米閃存分立器件的總劑量輻射效應及加固技術研究具有重要的實際意義。二、研究內容及方法本次研究將主要圍繞深亞微米閃存分立器件的總劑量輻射效應及加固技術展開探討。具體內容如下：1.總劑量輻射效應研究深入分析深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射環(huán)境下出現的故障形態(tài)和漏電特性，重點研究輻射后芯片時保持的電荷和漏電電流。2.器件加固技術研究在總劑量輻射效應的基礎上，研究深亞微米閃存分立器件的加固技術，包括不同材料的閃存浮柵改進、引入硬幣成熟的FPGA、TCAD輻射效應模擬等加固措施。3.實驗測試通過器件總劑量輻射（TID）實驗和閃存浮柵偏壓退化（P/E）實驗，全面掌握深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射條件下的性能，并且對加固效果進行驗證。三、預期成果通過本次研究，預期可以得到如下成果：1.深入分析深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射環(huán)境下的故障形態(tài)和漏電特性，為深亞微米閃存分立器件的優(yōu)化設計提供理論依據。2.研究深亞微米閃存分立器件的加固技術，有效提升其總劑量輻射容忍度，從而保證器件的可靠性和穩(wěn)定性。3.通過實驗測試，全面掌握深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射條件下的性能，并且驗證加固效果。四、研究計劃1.前期調研（2周）：了解深亞微米閃存分立器件的基本知識，梳理相關文獻，確定研究方向和內容。2.理論分析（2周）：深入分析深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射環(huán)境下的故障形態(tài)和漏電特性，為深亞微米閃存分立器件的加固提供理論依據。3.器件加固技術研究（4周）：在總劑量輻射效應的基礎上，研究深亞微米閃存分立器件的加固技術，包括閃存浮柵改進、FPGA引入等加固措施。4.實驗測試（4周）：通過器件總劑量輻射（TID）實驗和閃存浮柵偏壓退化（P/E）實驗，全面掌握深亞微米閃存分立器件在總劑量輻射條件下的性能，并且驗證加固效果。5.結果分析及總結（2周）：分析實驗結果，總結成果，撰寫研究報告。五、參考文獻[1]HuangY,LiH,LiB,etal.Totalionizingdoseeffectson45nmNORflashmemorycellwithdifferentgateoxide.NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchSectionB:BeamInteractionswithMaterialsandAtoms,2016,370:7-10.[2]LiL,ChenR,LiuM,etal.LayoutDesignGuidelineandTotal-Ionizing-DoseResponsesof180-nmFlashMemories.IEEETransactionsonNuclearScience,2013,60(4):2516-2523.[3]ChenF,DangZ,ZhouY,etal.Totalionizingdoseeffectsandrecoveryevaluationonsensingcurrentin90nmand65nmNORFlashmemoriesthroughpropertystudyanddevicesimulation.NuclearInstrumentsandMethods