瞬时电离辐射效应

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内容简介

瞬时电离辐射效应是电子系统*常见的一种辐射效应。瞬时电离辐射与半导体材料相互作用，感生光电流，改变器件及电路的特性和功能，影响电子系统的可靠性。本书主要介绍核爆炸辐射环境及其效应、模拟集成电路和大规模数字集成电路的瞬时电离辐射效应、瞬时电离辐射下的脉冲宽度效应、器件级及电路级仿真方法、瞬时辐射感生闩锁和阻锁、瞬时电离辐射效应试验技术、样本空间排序法在电子器件抗瞬时电离辐射性能评估中的应用等内容。

目录

1. 瞬时电离辐射效应 目录
2. 丛书序
3. 第1章 绪论 1
4. 1.1 引言 1
5. 1.2 核爆炸辐射环境及其效应 1
6. 1.2.1 核爆炸r射线及其效应 2
7. 1.2.2 核爆炸X射线及其效应 3
8. 1.2.3 核爆炸中子辐射环境及其效应 3
9. 1.3 瞬时电离辐射效应 4
10. 1.3.1 过剩载流子的产生、复合及输运 4
11. 1.3.2 辐射感生光电流的产生 5
12. 1.3.3 晶体管的瞬时电离辐射效应 6
13. 1.3.4 集成电路的瞬时错误 7
14. 1.3.5 集成电路的瞬时辐射闩锁 8
15. 1.3.6 瞬时辐射烧毁 11
16. 1.4 本书内容 11
17. 参考文献 12
18. 第2章 模拟集成电路瞬时电离辐射效应 14
19. 2.1 引言 14
20. 2.2 模拟集成电路瞬时电离辐射效应机理 14
21. 2.2.1 瞬时扰动 14
22. 2.2.2 瞬时辐射闩锁 16
23. 2.3 不同工艺集成运算放大器瞬时电离辐射效应 17
24. 2.3.1 双极运算放大器 18
25. 2.3.2 BiMOS运算放大器 19
26. 2.3.3 CMOS运算放大器 20
27. 2.3.4 不同工艺运算放大器效应规律 22
28. 2.4 低压差线性稳压器瞬时电离辐射效应 23
29. 2.4.1 两管能隙基准源低压差线性稳压器 24
30. 2.4.2 三管能隙基准源低压差线性稳压器 27
31. 2.4.3 CMOS工艺低压差线性稳压器 30
32. 2.4.4 低压差线性稳压器瞬时电离辐射效应总结 31
33. 2.5 正交设计法 31
34. 2.5.1 正交设计法概述 32
35. 2.5.2 正交设计法的应用 33
36. 2.6 模拟集成电路瞬时电离辐射效应理论模拟 38
37. 2.6.1 电路结构 38
38. 2.6.2 模型建立 39
39. 2.6.3 模拟结果 41
40. 2.7 模拟集成电路瞬时电离辐射扰动机理 42
41. 2.8 小结 43
42. 参考文献 43
43. 第3章 大规模数字集成电路瞬时电离辐射效应 45
44. 3.1 引言 45
45. 3.2 基本原理 45
46. 3.2.1 瞬时辐射翻转 46
47. 3.2.2 瞬时辐射闩锁 51
48. 3.3 试验测试 52
49. 3.3.1 瞬态信号测试 52
50. 3.3.2 功能测试 54
51. 3.3.3 典型测试系统 55
52. 3.4 效应规律 70
53. 3.4.1 微米至超深亚微米集成电路瞬时电离辐射效应 70
54. 3.4.2 纳米集成电路瞬时电离辐射效应 74
55. 3.5 小结 79
56. 参考文献 80
57. 第4章 瞬时电离辐射脉冲宽度效应 82
58. 4.1 引言 82
59. 4.2 双极电路的脉冲宽度效应 82
60. 4.2.1 PN结辐射感生光电流的脉冲宽度效应 82
61. 4.2.2 晶体管的脉冲宽度效应 85
62. 4.2.3 双极集成电路的脉冲宽度效应 87
63. 4.3 CMOS电路的脉冲宽度效应 88
64. 4.3.1 CMOS反相器的脉冲宽度效应 88
65. 4.3.2 CMOS随机静态存储器的脉冲宽度效应 90
66. 4.4 CMOS电路脉冲宽度效应数值模拟计算 91
67. 4.4.1 电流注入法模拟CMOS电路的脉冲宽度效应 92
68. 4.4.2 辐照法模拟CMOS反相器的脉冲宽度效应 94
69. 4.4.3 模拟计算结果与试验测量结果的比较 94
70. 4.5 脉冲宽度效应的分析方法 96
71. 4.5.1 基于光电流的瞬时电离辐射损伤阈值分析方法 96
72. 4.5.2 不同损伤模式下半导体器件的辐射损伤阈值 97
73. 4.5.3 三种损伤模式下的脉冲宽度效应 102
74. 4.6 小结 104
75. 参考文献 104
76. 第5章 瞬时电离辐射效应数值仿真 106
77. 5.1 引言 106
78. 5.2 瞬时电离辐射效应器件级仿真方法 106
79. 5.2.1 瞬时电离辐射效应器件级仿真软件 106
80. 5.2.2 数值计算模型与物理模型 107
81. 5.2.3 脉冲r射线辐照模型 109
82. 5.3 瞬时电离辐射效应器件级仿真实例 111
83. 5.3.1 初始光电流与次级光电流的仿真 111
84. 5.3.2 不同脉冲宽度下PN结感生光电流数值模拟 113
85. 5.3.3 CMOS反相器剂量率扰动及剂量率闩锁的仿真 114
86. 5.4 瞬时电离辐射效应电路级仿真方法 116
87. 5.4.1 基于Cadence版图提取电路网表 117
88. 5.4.2 瞬时剂量率效应仿真模型构建 118
89. 5.4.3 结合版图布局评价瞬时剂量率效应仿真流程 119
90. 5.5 小结 122
91. 参考文献 123
92. 第6章 瞬时辐射阻锁效应 124
93. 6.1 引言 124
94. 6.2 闩锁形成机制及判据条件 124
95. 6.2.1 闩锁形成机制 124
96. 6.2.2 闩锁形成判据条件 125
97. 6.3 阻锁效应 132
98. 6.3.1 阻锁效应机制 132
99. 6.3.2 阻锁条件 136
100. 6.3.3 电注入法验证及阻锁应用 140