Глава
TCAD моделирование радиационно-индуцированных токов утечки стока в КНИ МОПТ при повышенных температурах
С помощью Synopsys TCAD проводилось моделирование тока стока n-канального КНИ МОП-транзистора при воздействии ионизирующего излучения и повышении температуры от 27°С до 160°С. Показано, что полный ток утечки стока при повышенной температуре существенно выше суммы теплового тока необлученного транзистора и радиационного тока утечки при комнатной температуре.
В книге
Основным содержанием учебного пособия является:
рассмотрение вопросов влияния радиации, создающей структурные дефекты, на основные параметры биполярных транзисторов, рассматриваются вопросы, связанные с влиянием ионизационных факторов на работу транзисторов (радиационные переходные процессы), рассматривается влияние ядерных реакций и быстрого отжига на параметры транзисторов; дается классификация радиационных эффектов в биполярных транзисторах.В работе представлены результаты применения cредств трехмерного приборно-технологического моделирования для анализа влияния конструктивно-топологических вариантов КНИ МОП-транзисторов на возникающие в них радиационные токи утечки.
В сборнике приведены доклады, представленные на 10-й Международной конференции "Взаимодействие излучений с твердым телом" (24-27 сентября 2013 г., Минск) и охватывающие следующие тематики: процессы взаимодействия излучений с твердым телом, радиационные эффекты в твердом теле, взаимодействие плазмы с поверхностью, модификация свойств материалов, структура и свойства покрытий, оборудование для радиационных технологий.
Адресуется научным сотрудникам и студентам естественнонаучных факультетов вузов.
Описаны процедура и результаты экстракции емкостных параметров модели BSIMSOI КНИ МОПТ 0,35 мкм с использованием комплекса экстракции IC CAP из результатов приборно-технологического моделирования КНИ КМОП структур в с помощью SYNOPSYS TCAD.
Для корректного учета совместного действия радиации и температуры на характеристики МОП-транзисторов с помощью системы TCAD в модель расчета объемной плотности ловушек в оксиде введен нелинейный поправочный коэффициент, который учитывает изменение концентрации ловушек от температуры.
Разработана макромодель EKV-RAD для КНИ/КНС МОП-транзисторов с учётом радиационных эффектов. К стандартной модели EKV 1) добавлены зависимости параметров VTO, GAMMA, KP, E0; 2) подключены стандартные схемные компоненты для учёта эффектов плавающей подложки и токов утечки, вызванных статическим и динамическим радиационным воздействием. Максимальная ошибка моделирования составляет 5-7% в диапазоне дозы до 1 Мрад. Показано, что при использовании EKV-RAD на моделирование аналоговой схемы затрачивается до 15-30% меньше процессорного времени, а на моделирование цифровой на 40-50% меньше в сравнении с моделью BSIMSOI-RAD.
В сборнике приведены доклады, представленные на 11-й Международной конференции "Взаимодействие излучений с твердым телом" (23-25 сентября 2015 г., Минск) и охватывающие следующие тематики: процессы взаимодействия излучений с твердым телом, радиационные эффекты в твердом теле, пучковые методы формирования наноматериалов и наноструктур, модификация свойств материалов, структура и свойства покрытий, оборудование для радиационных технологий.
Адресуется научным сотрудникам и студентам естественнонаучных факультетов вузов.
Макромодель BSIMSOI-RAD разработана для описания характеристик субмикронных КНИ/КНС КМОП-транзисторов, изготовленных по технологии кремний–на–изоляторе/сапфире, с учетом радиационных эффектов: суммарной поглощенной дозы, импульсного облучения и одиночных ядерных частиц (ОЯЧ). Макромодель предназначена для оценки эффективности предлагаемых конструктивно-технологических и схемотехнических решений, выявления «слабых» схемных узлов.