utbb fd-soi晶体管总剂量辐射效应研究进展
超薄体硅与埋氧层全耗尽型绝缘体上硅(utbb fd-soi)是目前最为先进的soi技术,是下一代抗辐射集成电路设计的重要方向。utbb fd-soi总剂量效应(tid)比平面体硅器件更为复杂,是其空间应用面临的“瓶颈问题”,本文系统报道了fbb utbb fd-soi器件(图1)的tid效应。
a. 超薄硅膜引入强耦合效应,导致更为突出的tid损伤
图1. fbb utbb fd-soi结构图 图2. nmosfet及pmosfet总剂量响应特性
b. 超薄box层存在双界面的tid效应,导致器件耦合系数改变
图3.tid对耦合强度的影响 图4. 双界面tid效应tcad仿真 图5. 能带分析
c. 建立晶体管tid效应spice模型,应用于抗辐射集成电路加固设计
图6. 不同尺寸晶体管tid效应 图7. tid模型与测试对比(nmosfet,pmosfet)
揭示了超薄硅膜及box层在utbb fd-soi工艺引入独特总剂量效应机理,突破了utbb fd-soi晶体管总剂量效应模型建立技术 。相关内容发表在ieee tns,并被评为当年的“feature article”。