重离子辐照带有ECC的65 nm SRAM器件“伪多位翻转”特性研究

为了提高纠错编码（ECC）的有效性,先进的静态随机存储器（SRAM）多采用位交错结构。但是,在没有物理版图信息的情况下,位交错设计使得从辐照测试数据中提取出多单元翻转（MCU）变得更加困难。运用Bi离子辐照带有ECC的65 nm SRAM器件,研究了该款器件在重离子辐照下的敏感性。为"伪多位翻转（FMBU）"以及MCU的数据分析提供了理论指导和帮助,完善了判别MCU的基本法则。除此之外,研究结果表明,ECC的汉明编码对于纳米器件的效果不够理想。在未来的空间应用中,需考虑更高层次的编码算法来抵抗单粒子翻转。In order to improve the robustness of error-correcting codes (ECC), modern static random access memory (SRAM) always use bit-interleaving structure. However, in the absence of physical layout information, the bit-interleaving design makes it more difficult to extract the multiple-cell upset (MCU) from the test data. In this paper, the sensitivity of Bi ion irradiation was investigated in a 65 nm technology SRAM with ECC. The experimental results provide a theoretical guidance and help for the fake multiple-bit upset (FMBU) and MCU data analyzing, which improve and perfect the basic rules extracting MCU from the test data. In addition, the results show that the performance of hamming encoding is not ideal in Nano scale SRAM. In the future of space applications, it is necessary to consider more advanced algorithms to against SEU.     

超深亚微米集成电路互连线几何变异提取方法

硅片上互连线几何变异提取对于超深亚微米工艺节点下集成电路可制造性设计研究开发极其关键.这里基于电阻和电容等电学测试结构相应的数学计算公式,阐述进行互连线几何变异提取的方法,分析所采用的测试结构与计算公式的可行性,讨论误差来源,提出仿真工作与测试芯片设计原则.目的在于解决工艺建模与寄生参数建模过程中电阻和电容变异之间紧密的空间相关性,从而易于建立用于集成电路参数成品率评估计算的可制造性设计模型.     

电离总剂量对纳米SRAM器件单粒子翻转敏感性的影响

电离总剂量（TID）与单粒子效应（SEE）是纳米SRAM器件在航天应用中的主要威胁。随着CMOS工艺的进步,两种辐射效应在纳米SRAM器件中的协同效应出现了一些新现象,有必要进一步开展深入研究。利用γ射线以及不同种类重离子对两款纳米SRAM器件开展了辐照实验,研究了不同辐照参数、测试模式以及数据图形条件下,电离总剂量对单粒子翻转（SEU）敏感性的影响。研究结果表明,γ射线辐照过后,存储单元中反相器开关阈值减小,漏电流增大,导致SRAM存储单元抗翻转能力降低,SEU截面有明显增大;未观察到"印记效应",数据图形对测试结果没有明显影响;多位翻转（MBU）比例无明显变化。     

Impact of energy straggle on proton-induced single event upset test in a 65-nm SRAM cell

This paper presents a simulation study of the impact of energy straggle on a proton-induced single event upset(SEU)test in a commercial 65-nm static random access memory cell. The simulation results indicate that the SEU cross sections for low energy protons are significantly underestimated due to the use of degraders in the SEU test. In contrast, using degraders in a high energy proton test may cause the overestimation of the SEU cross sections. The results are confirmed by the experimental data and the impact of energy straggle on the SEU cross section needs to be taken into account when conducting a proton-induced SEU test in a nanodevice using degraders.     

深亚微米SRAM质子单粒子翻转实验研究

宇航半导体器件运行在一个复杂的空间辐射环境中,质子是空间辐射环境中粒子的重要组成部分,因而质子在半导体器件中导致的辐射效应一直受到国内外的关注。利用兰州重离子加速器(Heavy Ion Research Facility In Lanzhou) 加速出的H2 分子打靶产生能量为10 MeV 的质子,研究了特征尺寸为0.5/0.35/0.15 μm体硅和绝缘体上硅(SOI) 工艺静态随机存储器(SRAM) 的质子单粒子翻转敏感性,这也是首次在该装置上开展的质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明特征尺寸为亚微米的SOI 工艺SRAM器件对质子单粒子翻转不敏感,但随着器件特征尺寸的减小和工作电压的降低,SOI 工艺SRAM器件对质子单粒子翻转越来越敏感;特征尺寸为深亚微米的体硅工艺SRAM器件单粒子翻转截面随入射质子能量变化明显,存在发生翻转的质子能量阈值,CREME-MC模拟结果表明质子在深亚微米的体硅工艺SRAM器件中通过质子核反应导致单粒子翻转。Microelectronic devices are used in a harsh radiation environment for space missions. Among all the reliability issues concerned, proton induced single event upset (SEU) is becoming more and more noticeable for semiconductor components exposed on space. In this work, an experimental research of SEU induced by 10 MeV proton for static random access memory (SRAM) of 0.5, 0.35 and 0.15 m feature size is carried out on HeavyIon Research Facility in Lanzhou for the rst time. The experimental results show that proton induced SEUs in submicron and deep-submicron (SRAMs) are dominated by secondary ions generated by proton nuclear reaction events. The silicon-on-insulator SRAMs characters natural radiation-hardened SEU by proton. For the deep-submicron bulk-silicon technology SRAM, the proton SEU cross section is closely related to the proton energy and there is a threshold energy for the SEU occurrence by proton indirect ionization. CREME-MC simulation indicates that the SEU events in deep-submicron SRAM are induced by the proton nuclear reaction.     

部落间生产技术差异、冲突技术差异与等级制的起源

人类社会经历了一个由无等级制向有等级制转变的演化历程,这一转变发生的条件是什么？这是国家发生学理论的一个关键问题。本文讨论了社会等级制出现的一种可能途径：牧民部落攻占农民部落,转化为坐寇,向农民部落征收贡赋。按此逻辑,我们构建了一个正式模型,分别讨论了一个牧民部落抢劫一个农民部落,以及两个牧民部落抢劫一个农民部落的两种情形。得出的结论是：当一个牧民部落抢劫一个农民部落时,部落间生产技术差异和冲突技术差异越大,越有利于等级制的出现。当两个牧民部落抢劫一个农民部落时,由抢劫技术占优的牧民部落建立等级制;农民部落和牧民部落间生产技术差异越大,越有利于等级制出现。     

基于改进Montgomery模乘算法的智能卡协处理器设计

传统智能卡所进行的数据加解密运算一般是由软件实现，但随着信息安全要求的进一步提高，在芯片中集成协处理器成为一种趋势。本文就这一问题进行了探讨，并给出了一种解决方案。     

汽车板激光扫描焊接工艺研究

为了研究激光扫描焊接汽车板的工艺方法,采用4kW光纤激光器对0.7mm镀锌板与0.8mm冷轧板SPCC两类汽车板的激光扫描焊接工艺进行了理论分析和实验验证,得到了板间间隙、激光功率、扫描速率等对焊缝成形及强度的影响规律。结果表明,当选取板间间隙0.1mm~0.2mm、激光功率3000W~3400W、焊接速率不小于3m/min等适当参量进行焊接时,焊缝质量可满足电子束及激光焊接接头欠缺质量分级指南C级标准,且强度高于母材。选取合适的工艺参量时,激光扫描焊接在无保护气的作用下可得到高质量的焊缝。     

2.94 μm Er:YAG电光调Q激光器及应用研究

随着2.94 μm激光在医学中的应用日益广泛,控制工作激光参数提高医疗安全性能显得尤为重要,对工作的激光进行调Q是很有必要的.介绍了利用双布儒斯特角切割的LiNbO3晶体作为电光Q开关的Er:YAG调Q激光器,在工作频率5 Hz,脉冲泵浦能量92 J条件下,获得了脉宽103～110 ns,能量达到87 mJ的调Q脉冲激光输出.并分别在静态和调Q模式下对龋牙进行了窝洞制样,利用扫描电子显微镜对样本扫描,对比显示调Q激光制样的效果更好.     

一种基于铂电阻的风速传感器

本文介绍了铂热电阻差动式风速测量基本原理,并基于热工学推导了铂热电阻风速测量的数学模型。设计了桥式风速传感电路,阐述了电路的工作原理。建立了风速测量传感器的实验验证平台,对所测量的试验数据加以处理,并分析了误差产生的原因。