N阱掺杂对PMOS管的SET效应影响研究
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(1. 安徽大学 电子信息工程学院, 合肥 230601;2. 阜阳师范学院 计算机与信息工程学院, 安徽 阜阳 236037;3. 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060 )

作者简介:

赵 强(1987-),男(汉族),安徽阜阳人,博士生,研究方向为抗辐射CMOS集成电路设计。 ·半导体器件与工艺·N阱掺杂对PMOS管的SET效应影响研究 赵 强1,2, 徐 骅3, 刘畅咏1, 韩 波2, 彭春雨1, 王 静2, 吴秀龙1 (1. 安徽大学 电子信息工程学院, 合肥 230601; 2. 阜阳师范学院 计算机与信息工程学院, 安徽 阜阳 236037; 3. 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060 )摘 要: 基于Synopsys公司的3D-TCAD器件仿真软件,在65 nm体硅CMOS工艺下研究了场效应晶体管(FET)抗辐射性能与工艺参数的关系,分析了N阱掺杂对单管PMOS单粒子瞬态脉冲(SET)效应的影响。针对PMOS管SET电流的各组分进行了分析,讨论了粒子轰击后器件各端口电流的变化情况。研究结果表明,增大N阱掺杂浓度能有效降低衬底空穴收集量,提升N阱电势,抑制寄生双极放大效应,减少SET脉冲宽度。该研究结果对从工艺角度提升PMOS器件的抗辐射性能有指导意义。 关键词: PMOS;单粒子瞬态;工艺波动;掺杂浓度;N阱 中图分类号:TN386 文献标识码:A

通讯作者:

中图分类号:

TN386

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(61674002);安徽省自然科学基金青年项目(1808085QF209);安徽省高校自然科学研究项目(KJ2017A333)


Study of the Influence of N-Well Doping on SET Effect of PMOS
Author:
Affiliation:

(1.School of Electronics and Information Engineering, Anhui University, Hefei 230601, P. R. China;2. School of Computer and Information Engineering, Fuyang Normal University, Fuyang, Anhui 236037, P. R. China;3. Sichuan Institute of Solid-State Circuits, China Electronics Technology Group Corp., Chongqing 400060, P. R. China)

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    摘要:

    基于Synopsys公司的3D-TCAD器件仿真软件,在65 nm体硅CMOS工艺下研究了场效应晶体管(FET)抗辐射性能与工艺参数的关系,分析了N阱掺杂对单管PMOS单粒子瞬态脉冲(SET)效应的影响。针对PMOS管SET电流的各组分进行了分析,讨论了粒子轰击后器件各端口电流的变化情况。研究结果表明,增大N阱掺杂浓度能有效降低衬底空穴收集量,提升N阱电势,抑制寄生双极放大效应,减少SET脉冲宽度。该研究结果对从工艺角度提升PMOS器件的抗辐射性能有指导意义。

    Abstract:

    Based on Synopsys 3D-TCAD device simulation, the relationship between anti-radiation performance and process parameters of FET had been studied in 65 nm bulk silicon CMOS technology. The N-well doping effect on the single event transient of P-type field-effect transistor had been analyzed. SET current components of each device ports were analyzed and discussed. The influence of N-well doping concentration on SET pulse width and substrate/source had been researched. It was found that increasing the doping concentration of N-well could effectively reduce the substrate hole current by lifting the N-well’s electric potential, which inhibited the effect of parasitic bipolar amplification and then reduced the pulse width of SET. It had important guiding significance for improving the anti-radiation performance of transistors with process adjustment.

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  • 收稿日期:2018-01-16
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  • 在线发布日期: 2018-12-12
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