【摘 要】
：
人类探索太空取得的成就与集成电路技术密不可分,卫星、飞船以及星际探测器等航天器中的系统都是由集成电路实现的。处于宇宙中的航天器面临的辐射环境越来越复杂,因此对集成电路可靠性的需求也不断增加,同时芯片上晶体管的密集度随器件工艺的进步而增加,单粒子效应成为了航空系统失效的主要原因。锁存器单元也是芯片中不可缺少的部分,对其进行抗辐射加固可有效降低集成电路发生软错误的概率。本文以65nm CMOS工艺为基
论文部分内容阅读
人类探索太空取得的成就与集成电路技术密不可分,卫星、飞船以及星际探测器等航天器中的系统都是由集成电路实现的。处于宇宙中的航天器面临的辐射环境越来越复杂,因此对集成电路可靠性的需求也不断增加,同时芯片上晶体管的密集度随器件工艺的进步而增加,单粒子效应成为了航空系统失效的主要原因。锁存器单元也是芯片中不可缺少的部分,对其进行抗辐射加固可有效降低集成电路发生软错误的概率。本文以65nm CMOS工艺为基础,对反相器加固进行研究,基于PMOS管对源隔离技术和体偏置效应进行仿真分析,然后对NMOS管进行加固仿真,并结合极性加固技术提出了一种锁存器单元加固结构。主要内容如下:（1）对航空器面临的复杂空间辐射环境以及产生的辐射效应进行介绍。然后简单介绍了单粒子效应分类以及粒子入射CMOS电路后电荷的产生与收集机制,最后从不同方面介绍了CMOS电路抗辐射加固方法。（2）对反相器进行加固研究。以反相器中的PMOS管为例,对源隔离技术进行仿真分析,研究发现源隔离技术可有效降低SET脉冲强度。轰击管与其相邻管之间的电荷共享效应会随着版图间距的增大而减弱,对N阱中的空穴电流密度进行分析发现,增大版图间距可降低相邻晶体管所收集的空穴数量,即降低了轰击管对相邻晶体管的影响。对体偏置效应进行仿真分析,发现随着体偏电压的降低SET脉冲的强度减弱。对NMOS管进行加固仿真,结果表明提出的加固电路可有效降低SET脉冲的宽度。（3）提出了一种以极性加固技术为基础的锁存器单元。该锁存器单元在输入端与输出端之间使用快速的数据通道,降低了数据传输延时。单元内部有六个存储节点,都采用了全NMOS管或全PMOS管对其进行包围加固,降低了敏感节点数量,并结合版图优化提高了锁存器单元的抗辐射性能。对锁存器单元进行错误脉冲注入,模拟粒子轰击源,结果表明该单元具有较好的抗多节点翻转的性能。
其他文献
作为计算机视觉任务中的一个重要分支,图像显著目标检测旨在研究让计算机模拟人类的视觉注意力机制提取图像中最感兴趣的目标或区域。近年来,随着卷积神经网络在不同计算机视觉任务中的广泛使用,基于卷积神经网络的显著目标检测吸引着越来越多人的关注。基于传统机器学习方法的可见光显著目标检测在遇到场景复杂、目标与背景相似等挑战时,目标边界模糊现象较为严重。而热红外成像仪可以根据物体表面的热辐射成像,不会受到雨雪、
信息通信技术的蓬勃发展使整个社会进入了智能时代,智能设备与社会紧密的联系在了一起。智能设备的普及以及优化在给人们带来更加优秀的用户体验的同时也对智能设备中的硬件要求变得越来越高。存储器作为智能设备中极其重要的组成部分,对于其性能的要求也就变得越来越高。动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory,DRAM）作为应用最为广泛的一类存储器,其在整个存储器市场的占有份额一
如今,智能技术已成为人类生活中不可或缺的一部分,创新技术工作者一直在寻找能够满足这部分需求的智能高效材料。其中,光电探测器和超级电容器就是其中的两种技术。光电探测器是可以将光信号转换为电信号或其他信号的设备,目前已在生物和化学传感,医学成像,安全通信和天文研究等领域都有重要的使用。自从发现极高电离的紫外线（UV）辐射会触发许多化学过程以来,研究人员就非常清楚它们对人体健康和环境的有害影响。因此需要
电磁带隙（Electromagnetic Band-gap,EBG）结构因其独特的电磁特性,受到了众多学者的广泛关注,结合EBG结构来进行天线设计成为了新一轮的研究热点。本文在先前EBG天线设计的基础上,重点研究了小型化和多频段EBG结构在天线设计中的应用,分别设计了多款小型化和多频带的EBG结构,并把它们应用在多频带、超宽带和MIMO天线的设计中。其中在双频天线的设计中,创新性的提出了新型嵌套型
随着全球经济迅速增长,甲烷（CH4）作为天然气的主要成分,已经成为生产生活中重要的燃料之一。但因其易燃易爆的特性,严重威胁生产和人身财产安全。此外,甲烷作为重要的温室气体,对加速气候变暖起着不可忽视的作用。因此,开展甲烷气体的高灵敏度检测方法和仪器研制具有重要的实际意义。当前,激光吸收光谱因其具有非接触性、快速响应和高灵敏度等优势,在气体检测领域得到广泛应用。直接吸收光谱技术作为广泛使用的光谱方法
随着半导体器件的特征尺寸的不断等比例缩小,由其构成的芯片尺寸也在不断减小,但是随之而来的是急剧增长的功耗密度。然而,传统的MOSFET器件因其导电机制,在室温下存在亚阈值斜率理论极限（60m V/dec）,这使得以MOSFET器件为基础的芯片无法持续降低电源电压来降低芯片的功耗。所以具有低亚阈值斜率的超低功耗新型器件的研究十分重要。其中隧穿场效应晶体管因具有极低的关态电流、超陡的亚阈值斜率SS、与
语音是人与人之间最重要的交流方式,随着时代发展,语音也是人与机器之间重要的交互手段。但是在很多环境下,语音信号会被其他信号干扰,影响到沟通的效率及效果。所以如何有效地改善噪声环境中的语音质量具有重要意义。语音增强就是在噪声条件下提高目标语音信号质量和可懂度的基本技术。近年来,随着深度学习的发展,单声道语音增强算法取得了长足的进步。其中,循环神经网络由于可以天然地对语音的序列关系进行建模,成为了语音
行人重识别的主要任务是从图像或者视频序列中查找是否存在特定行人。在计算机视觉中行人重识别是比较热门的问题,在智能安防、无人超市、行为分析等众多现实场景下都有着一定的应用。在近几年,专家研究者们在行人重识别上研究成果显著,在常见数据集上取得了较高的准确率。由于实际环境的不确定性,会受到背景复杂、光照变化、运动模糊、不同视角、物体遮挡等因素的影响,行人重识别仍然是一个具有挑战性的课题。并且随着热红外、
智能网联车感知单元收集各项车辆有关的感知数据,数据处理单元对各项数据进行处理并快速决策,执行单元根据决策结果快速响应,各单元协同工作保障网联车的安全行驶。与传统车辆不同,智能网联车的安全行驶基于安全可信的内部模块和安全数据传输。在智能网联车行驶过程中,车辆需要向有关机构和服务提供商进行数据共享,通过多方协同工作保障整个智能交通系统的正常运行。智能网联车的内部模块面临被攻击的风险,并且多模块间的数据
随着CMOS技术节点按比例缩小逐渐走向终结,后摩尔时代新器件将影响和决定未来微电子器件技术发展和集成电路产业格局。传统Si O2栅介质厚度减薄已达到物理极限,其产生的量子隧穿效应极大程度上影响了MOS器件的稳定性及低功耗、高性能电子器件的研发。新型高介电常数（high-k）材料能够在保持或减小等效厚度的同时,能显著提高栅介质层的物理厚度来有效抑制隧穿电流的产生,因此其替代传统的Si O2已成为微电