存储器辐照总剂量试验方法研究

摘要

存储器广泛应用于卫星、航天等具有辐照性的领域。研究表明,辐照后存储器参数退化是该类器件稳定性降低的主要因素之一,因此迫切需要提出一套科学合理的辐照总剂量试验方法,对存储器辐照损伤效应进行研究。
　　 本文首先介绍研究背景、研究现状、需要解决的问题。其次,从MOS器件中最常用的SiO2介质材料出发,研究了SiO2介质材料的辐照损伤效应和机理。从MOS管的结构和应用出发,研究了辐照在MOS电路中引起的缺陷和对MOS电路表面物理特性的影响,探讨了MOS器件辐照电参数的退化和辐射损伤的微观机理。第三,通过深入调研和分析国内外存储器总剂量辐照试验的研究成果,获取第一手试验数据,从中确定存储器工作模式、试验中测试参数、不同剂量率辐照等试验条件的规律,同时结合对存储器工艺技术、类型和工作模式机理的分析,总结出各种工作模式,不同剂量率辐照对试验结果的影响、高温退火对总剂量效应试验的影响。第四,通过设计辐照试验,对存储器按设计好的试验程序进行辐照,验证高温加速退火试验程序对稳态总剂量试验结果的影响。最后,简要总结论文的研究工作,并根据存储器应用目的的不同,提出了三种存储器辐照总剂量试验方法及程序。
　　 本课题研究分析了大量有价值的数据,对以后开展辐照试验技术研究工作奠定了基础,为我国的大规模集成电路存储器辐照总剂量试验技术提供理论基础,是很有实际意义的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状和主要问题

1.2.1 国内外发展现状

1.2.2 本文研究内容及论文结构

第二章 MOS电路辐射损伤表征研究

2.1 辐射环境

2.1.1 空间辐射环境

2.1.2 辐射剂量表征

2.2 辐照效应及辐射损伤机理

2.2.1 总剂量效应

2.2.2 剂量率效应

2.2.3 单粒子效应

2.2.4 辐射损伤机理

2.3 MOS器件辐照损伤机理研究

2.3.1 SiO2介质材料的器件应用

2.3.2 SiO2介质材料辐射损伤机理

2.3.3 MOS器件辐射电参数的退化

2.4 小结

第三章 存储器辐照试验方法研究分析

3.1 存储器的工作原理

3.1.1 EEPROM存储器的工作原理

3.1.2 闪烁存储器的工作原理

3.1.3 铁电存储器的工作原理

3.2 存储器失效机理

3.2.1 耐久力特性

3.2.2 数据保持力特性

3.3 总剂量试验分析

3.4 存储器辐射剂量率分析

3.4.1 模拟试验与空间辐射环境剂量率的差异

3.4.2 美国宇航局剂量率选择规律

3.4.3 不同剂量率辐射器件失效机理研究

3.5 存储器辐照后电参数测试的研究

3.5.1 存储器辐照影响

3.5.2 工作模式对试验结果的影响研究

3.6 小结

第四章 高温加速退火对试验结果影响的研究

4.1 试验样品及条件

4.2 试验程序

4.3 试验结果及分析

4.4 小结

第五章 总结与展望

5.1 本文主要工作及结论

5.2 展望

致谢

参考文献