一种抗辐照的光电探测芯片设计

光电耦合器的核心模块是光电探测芯片。介绍了一种抗辐照光电探测芯片的设计,该电路基于0.5 μm标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺研制,内部包含跨阻放大器(TIA)、基准源和比较器等模块电路,并通过电路结构和版图设计进行抗辐照加固。测试结果表明,抗总剂量能力达到200 krad(Si),同时,该芯片数据传输速率可达10 MBd,其输入高电流范围为6~18 mA。     

总剂量辐射中偏压对功率管的影响研究

基于漂移扩散方程的理论模型,研究了总剂量辐射效应与偏压条件的关系,逐个分析了功率管中常用偏压条件对总剂量效应的影响。根据辐照过程中SiO₂内部和Si-SiO₂界面处感生的陷阱电荷的积累情况,推测出较恶劣的偏压条件。将40 V耐压的NLDMOS和5 V耐压的NMOS功率管在0.35 μm商用BCD工艺下进行了流片,并在不同偏压条件下进行了Co⁶⁰总剂量辐照实验,对总剂量辐照中的偏压效应进行了测试验证。实验结果证实功率管在开态偏压下的辐射退化更明显。     

两种环栅MOS管的等效宽长比分析研究

对抗总剂量辐射加固中常用的两种环栅MOS管的等效宽长比进行了研究。对b字形环栅管的宽长比计算模型进行验证,发现b字形环栅结构无法实现小宽长比。分别在0.35 μm和0.18 μm工艺下进行流片测试,发现该计算模型的准确性较低,测试样品的宽长比最大偏差超过30%。针对b字形环栅结构的缺点,设计了8字形环栅结构,可实现小宽长比管和倒比管,宽长比的值易于预估,且几何尺寸与直栅结构相近。在0.18 μm工艺下进行流片验证。测试结果表明,8字形环栅管的饱和电流偏差值均在6%以内,宽长比预估值的准确性较高,能够非常方便地被应用于实际设计中。     

对称矩形环栅NMOS器件的建模与验证

介绍了一种对称矩形环栅NMOS器件结构,并对其等效宽长比的计算模型和总剂量效应加固性能进行了研究.通过区域划分、保角变换等方法,对该对称矩形环栅NMOS器件进行建模,给出了其等效宽长比的计算模型.在0.18 μm BCD工艺下进行流片,并对不同尺寸下直栅MOS器件和环栅MOS器件进行辐照对比测试.测试结果表明,对称矩形...     

一种基于0.18 μm CMOS工艺抗辐照压控振荡器

采用0.18 μm CMOS工艺,设计了一种抗辐照压控振荡器。分析了总剂量辐照下普通压控振荡器输出频率出现较大偏差甚至失效的原因。针对辐照下NMOS管的泄漏电流,提出了漏电流补偿技术。基于该技术,提出了一种工作频率在0.5~1 MHz的抗辐照压控振荡器。仿真结果表明,与普通压控振荡器相比,该压控振荡器在输出频率和占空比的稳定性与准确性方面有较大提升。