cots器件单粒子效应
基于双-双指数电流源法的cmos电路单粒子效应电路级仿真
第10卷第4期 2019年12月现代应用物理MODERN APPLIEDPHYSICS VoL 10, No.4Dec.2019基于双-双指数电流源法的C M O S电路单粒子效应电路级仿真王坦，丁李利，郭红霞，罗尹虹，赵雯，潘霄宇(西北核技术研究院，西安710024)摘要：基于瞬时电流模型，采用双-双指数电流源法，在65nm工艺节点集成电路基本单元中开展了单粒子效应的电路级仿真。
采用器件/电路混合仿真的方式，提取瞬时电流特征参数，在目标电路敏感节点插入内建电流源表征单粒子效应对电路的影响；对组合逻辑电路中产生的单粒子瞬态脉冲及存储单元的单粒子翻转效应进行了电路级仿真计算，并将计算结果与用TCAD模型计算的结果进行了对比检验。
结果表明：双-双指数电流源法可对不同驱动能力和不同负载条件下的基本单元电路进行仿真，且易于向大规模电路进行推广，在空间单粒子软错误评估中具有应用价值。
关键词：单粒子效应；双指数电流源；单粒子瞬态脉冲；电路级仿真；软错误中图分类号：TN406 文献标志码：A DOI:10. 12061/-. issn.2095 - 6223. 2019. 040601Sim ulationof Sin gle-Even tEffect in C M O S C irc u itB a se d o nDual-Double Exponential Current S^ource MethodWANG Tan,DING Li-li,GUO Hong-xia,LUO Yin-hong,ZHAO Wen,PAN Xiao-yu(Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi’an 710024，China)Abstract:Based on the transient current model,an improved dual-double exponentialcurrent source method is presented to capture the dynamic charge collection signaturesobserved in the single event response of65 nm CMOS circuitry.The characteristic timeconstants of the transient modelare extracted by the technology computer aided design(TCAD)mixed-mode sim ulationofa singletransistorandan inverter.The single-eventtransient pulse generated incombinatorial logic circuit and the single-event u p^et effect storage unit arecalculated by circuit-level simulation method,and compared with TCADmodel.The results^howthat the dua--exponential current source method gives an accurate prediction of the pulse w idth for various library cells with different driving capabilities andload conditions,and i t is easy to be extended to arge-scale circuits which can be used insingle event sott error evaluation.Keywords:single-event effect;double exponential current source;single-event transient;circuit simulation；sott error收稿日期：2019H04;修回日期：20l9-11-01基金项目：强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室专项经费资助项目（SKLIPR1603)作者简介：王坦（1992—），男，山东菏泽人，研究实习员，硕士，主要从事辐射效应仿真技术研究。
单粒子效应英语
单粒子效应英语
单粒子效应，这听起来是不是有点像科幻电影里的神秘术语？其实啊，它在我们的现代科技世界里可有着相当重要的地位呢！
咱先来说说啥是单粒子效应。
就好比你走在路上，突然有个小石子砸到了你，让你打了个趔趄。
在微观的电子世界里，单个的粒子，比如质子、中子啥的，就像那小石子，猛地“撞”到了半导体器件，然后就可能引起一系列的麻烦，这就是单粒子效应。
你可能会想，这单个粒子能有多大能耐？嘿，可别小瞧它！这就好像一只小蚂蚁，看似微不足道，可要是一群小蚂蚁齐心协力，也能搬动大象呢！单粒子效应虽然是单个粒子引起的，但积累起来或者在关键时候来那么一下子，就能让整个电子系统出大问题。
比如说在太空环境里，宇宙射线中的粒子可多了去了。
航天器上的那些精密电子设备，就像娇贵的小公主，被单粒子这么一“骚扰”，说不定就闹脾气罢工啦！这要是通信卫星出了问题，那地面上的我们还怎么顺畅地打电话、看电视？
再想想咱们的医疗设备，像那些高精度的检测仪器。
要是因为单粒子效应出了差错，那诊断结果岂不是会出错？这可不是闹着玩的，就跟你做饭放错了调料，味道全变了一样！
那怎么对付这个单粒子效应呢？这就得靠科学家们像侦探一样，仔细研究，找出它的规律和弱点。
然后给电子设备穿上“铠甲”，进行防
护和加固。
这就好比给战士配备坚固的盾牌，让他们在战场上能抵御敌人的攻击。
而且啊，随着技术的不断发展，新的材料和工艺也在不断涌现，就像是给对抗单粒子效应的“武器库”里增添了新的法宝。
总之，单粒子效应虽然神秘又有点让人头疼，但咱们人类的智慧可是无穷的。
只要不断探索和创新，就一定能把它“治得服服帖帖”，让我们的科技世界更加稳定可靠，您说是不是这个理儿？。
逻辑电路单粒子效应加固关键技术研究
逻辑电路单粒子效应加固关键技术研究本文主要旨在通过研究单粒子效应，加固关键技术在逻辑电路中的应用效果。
结合计算机与电子技术的发展，当今逻辑电路已经显得越来越重要。
特别是在机器学习和智能技术面前，越来越多的逻辑电路被用来实现复杂函数和精密控制。
但是，由于它们的缺陷和易受环境影响，逻辑电路在实际应用中容易产生失效、失灵，甚至出现致命性错误。
为了克服这种诸多不足，加固逻辑电路的效应已成为重要的任务。
首先，我们需要理解单粒子效应的基本原理。
单粒子效应是指当电路中的一个元件出现失效时，电路的行为可能与预期的不同，甚至会影响其他元件的性能。
举个例子，当电路中的一个开关断开时，其它的开关可能会受到影响，从而改变电路中其他元件的行为。
此外，单粒子效应还可以指电路中被测量的小微分量。
恰当地控制这些微小量可以有效加强电路的性能，从而增强其可靠性。
与此同时，还可以通过结构优化来改善电路的可靠性。
例如，在逻辑电路中使用串联连接的结构，可以减少短路故障的发生，进而降低电路的故障率。
此外，在逻辑电路设计中也可以运用一些先进的技术，如晶体管优化技术、模糊自适应技术和芯片构建技术等，以进一步提高电路的可靠性。
最后，本文还提出了一些有效的加固技术和实践，以改善逻辑电
路的可靠性。
本文结论是：充分利用单粒子效应和结构优化技术，可以显著提高逻辑电路的可靠性，为实现更复杂的函数和精密控制提供可靠的保证。
综上所述，本文对单粒子效应和结构优化技术在逻辑电路中的应用进行了系统的研究，从而加强了逻辑电路的可靠性，为实现更复杂的函数和更精确的电路控制提供了可靠的保证。
器件集成电路单粒子效应概论
器件集成电路单粒子效应概论作者：张鑫来源：《科技创新与应用》2018年第30期摘要：文章主要写的是芯片存储电路单粒子效应概论，对单粒子效应增加稳定性的方法在芯片存储电路中产生的效应及解决方法进行了调研，外部强磁环境中的高能粒子入射半导体材料时，其轨迹上淀积的电荷将被敏感节点收集，引发单粒子效应。
文章针对单粒子效应对电信号的危害，从单粒子效应的建模进行了深入探究。
文章主要对一些新型的解决方法给予论述：（1）SEU加固的存储单元结构。
（2）电荷共享收集以及对存储单元的影响。
完成了从逻辑设计、版图设计以及投片的完整流程。
关键词：单粒子翻转；单粒子瞬态；绝缘体上硅；抗辐照加固中图分类号：TN40 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0011-02Abstract： This paper mainly describes the introduction of single event effect in chip memory circuit， and investigates the effect and solution of single event effect in chip memory circuit to increase the stability of single event effect. When the high energy particles in the external strong magnetic environment are incident on the semiconductor material， the charge deposited on the track will be collected by the sensitive node， which will cause the single event effect. Aiming at the harm of single event effect to electrical signal， this paper makes a deep research from the modeling of single event effect. The paper mainly discusses some new solutions：（1） Memory cell structure strengthened by SEU； and （2） Charge-sharing collection and its effect on memory cells， in order to complete the complete process of logical design， layout design and casting.Keywords： single event upset； single event transient； silicon on insulator； radiation hardening引言由于长期探索宇宙，因其环境比较特殊，具有很强的磁场，进而使得对于集成电路有了更高的要求。
体硅CMOS器件单粒子锁定原理
体硅CMOS器件单粒子锁定原理作者：赵智超，吴铁峰来源：《科技创业月刊》 2017年第11期摘要：探讨了对某工业级DDS零部件抗单粒子锁定电路稳固规划原理，对体硅CMOS器件单粒子锁定道理进行详细的阐述，并对立单粒子零部件创造工艺、锁定指标及电路防护设计方案等进行探讨。
进行了单粒子锁定辐射检验测验。
测验成果显示，用实时检测器件供电电流来操控器件断电并重新开启的保障方案对抗单粒子锁定的真实有效性。
关键词：CMOS器件；单粒子锁定；原理及保护；中图分类号：V443 文献标识码：A doi：10．3969/j．issn．1665－2272．2017．11．049单粒子锁定是一种损害性很强的空间辐射反应，是航天产品电子元部件因为空间辐射而引发的体硅CMOS工艺部件的反应。
会对卫星形成三种损害，危害如下：首先，由于强大电流将会损毁装备及零部件；其次，卫星上的其余装备也将会受到牵连影响；最后，将损毁二次电源。
在航天型号产品的研发中，不是全部类别的零部件都能采买到跟宇航级别相比的零件，有时会更多地顾虑到经济成本低而性能优越的两方面因素，大批量的选用商用现货器件有可能会形成一种进步的方向。
所以，文章深入研讨和解析了CMOS器件单粒子锁定的原理。
1 单粒子锁定原理及首要特性因为体硅CMOS里存留着固定的PNPN四层构造，引发寄生双极性晶体管构造而形成的，称之为锁定现象。
在通常状况中，寄生的可控硅处在高阻关断处境。
粒子入射出现触发信号时，衬底带电阻Rs和P阱电阻Rw上的电压下降会导致寄生的水平PNP和垂直NPN三极管相通，因为可控硅的正反应性能，流过的电流不停加大，成为大电流再造并保持饱和状况，在CMOS反向器里形成从Vdd到Vss的反常的大电流通路，即生成单粒子锁定表象。
另外，依照可控硅规律，CMOS器件正向电压超出适当的范围时，正向漏电电流增加，同时锁定表象也会引发。
自然，与单粒子没有一点联系，锁定局面的产生主要是跟器件供电电压（或上电次序）有所关联。
器件集成电路单粒子效应概论
器件集成电路单粒子效应概论文章主要写的是芯片存储电路单粒子效应概论，对单粒子效应增加稳定性的方法在芯片存储电路中产生的效应及解决方法进行了调研，外部强磁环境中的高能粒子入射半导体材料时，其轨迹上淀积的电荷将被敏感节点收集，引发单粒子效应。
文章针对单粒子效应对电信号的危害，从单粒子效应的建模进行了深入探究。
文章主要对一些新型的解决方法给予论述：（1）SEU加固的存储单元结构。
（2）电荷共享收集以及对存储单元的影响。
完成了从逻辑设计、版图设计以及投片的完整流程。
标签：单粒子翻转；单粒子瞬态；绝缘体上硅；抗辐照加固Abstract：This paper mainly describes the introduction of single event effect in chip memory circuit，and investigates the effect and solution of single event effect in chip memory circuit to increase the stability of single event effect. When the high energy particles in the external strong magnetic environment are incident on the semiconductor material，the charge deposited on the track will be collected by the sensitive node，which will cause the single event effect. Aiming at the harm of single event effect to electrical signal，this paper makes a deep research from the modeling of single event effect. The paper mainly discusses some new solutions：（1）Memory cell structure strengthened by SEU；and （2）Charge-sharing collection and its effect on memory cells，in order to complete the complete process of logical design，layout design and casting.Keywords：single event upset；single event transient；silicon on insulator；radiation hardening引言由于長期探索宇宙，因其环境比较特殊，具有很强的磁场，进而使得对于集成电路有了更高的要求。
单粒子效应let阈值
单粒子效应let阈值1.引言1.1 概述概述部分的内容：单粒子效应是指在电子器件或电路中，当只有一粒子经过，其能量沉积或干扰效应对器件性能的影响。
随着电子器件尺寸的日益缩小和工作频率的不断提高，单粒子效应变得越来越严重，成为制约电子器件可靠性和性能的重要因素。
单粒子效应常见的表现形式包括瞬时电压降低、电流暂态变化、逻辑电平翻转、脉冲峰值增加等，这些效应可能导致电子器件产生错误操作或甚至失效。
LET阈值是指粒子的线能量传输（Linear Energy Transfer，LET）达到一定阈值时，会对器件产生明显的影响。
LET是指粒子穿过介质时单位长度内转移给介质的能量，通常用单位电离电荷数（ion pairs）表示。
通过精确测量和模拟，可以确定不同类型的器件对于特定LET阈值的敏感性。
单粒子效应和LET阈值的研究对于提高电子器件的抗辐射性能和可靠性具有重要意义。
本文将深入探讨单粒子效应的定义和特点，以及LET阈值的概念和影响因素，旨在为电子器件设计和抗辐射措施的制定提供实用的参考。
1.2 文章结构文章结构（Article Structure）本文将按照以下结构进行论述和分析：1. 引言：在引言部分，我们将对单粒子效应(let阈值)进行概述，介绍其概念和特点，并明确本文的目的。
2. 正文：正文部分将分为两个主要部分来探讨单粒子效应和LET阈值。
2.1 单粒子效应：这一部分我们将给出对单粒子效应的定义，并详细讨论其特点及其对系统的影响。
单粒子效应指的是在粒子输运过程中，基于单个粒子与系统交互的效应。
我们将探讨它在不同领域中的应用和重要性。
2.1.1 定义：在这一小节，我们将给出单粒子效应的具体定义，并解释其背后的物理机制。
我们会介绍其与系统中其他复杂效应的区别，并强调其独特性和重要性。
2.1.2 特点：本小节将详细讨论单粒子效应的特点，例如单粒子效应对系统的非线性影响、对系统可靠性的影响等。
我们将对其影响机制进行深入剖析，并给出实例进行说明。
纳米CMOS电路在单粒子效应下可靠性分析
纳米CMOS电路在单粒子效应下可靠性分析作者：赵智超吴铁峰来源：《电脑知识与技术》2016年第21期摘要：随着电子元器件的尺寸在不断的发生变化，使得电容和电压不断的降低，纳米CMOS电路对单粒子效应（SEE）的敏感性更高，并且由于单粒子的串扰和多结点翻转现象明显增加，使得工作的可靠性受到一定的影响。
为了更好的保证纳米CMOS电路在SEE下的可靠性，从多方面来对其进行分析和研究，最后通过研究发现，影响纳米CMOS电路在SEE下的可靠性的焦点可能是：抗单粒子瞬态的加固研究、CMOS电路的抗辐射加固设计研究、仿真及加固研究等。
关键词：纳米CMOS电路；单粒子效应；可靠性中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）21-0261-02随着科学技术的不断发展，各种电子元器件和技术也在进行着不断的改进。
航天和航空领域逐渐的使用微处理器和混频器等电子元器件，其需要受到环境严厉的考验。
对国内外的数据进行分析统计，在空间环境中发生航天器故障中，单粒子诱发发生故障率高达28.5%，所以来讲，SEE对集成电路的可靠性有着严重的危害。
从基本电力损伤原理、可靠性评价、单粒子对电路的影响等多方面来对纳米CMOS电路在SEE下的可靠性的研究进行阐述，提出了在研究中所面临的问题。
1 对单粒子效应对电路产生的影响进行分析研究软错误率（soft error rate， SER）是指SEE对电路所产生的一系列的影响，其中软错误率数值越低，则单粒子效应对集成电路的影响就越小，呈正比关系；反之，软错误率数值越高，则单粒子效应对集成电路的影响越严重。
因此，SER数值的大小就成为了衡量SEE对集成电路影响程度的一种关键性方式。
SER是元器件尺寸和临界电荷的函数，并且SER数值不会根据电子元器件尺寸的大小而发生改变。
其次，单个高能粒子的存在，使得存储器的数据改变，并且会对微纳电子电路产生致命的伤害，所以需要建立出计算SER数值的模型，即建立一个软错误率数值评估模型。
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cots器件单粒子效应
COTS器件单粒子效应
COTS（Commercial Off-The-Shelf）器件是指市售的、非专门为特定应用设计的电子器件。
在航天航空、核能、医疗器械等高可靠性应用中，COTS器件的使用越来越普遍。
然而，COTS器件在高辐射环境下可能会出现单粒子效应（Single Event Effects，SEE）的问题，这给系统的可靠性带来了挑战。
单粒子效应是指在高能粒子（如高能质子、中子、重离子等）的作用下，器件内部发生的瞬态电荷集中效应。
这些高能粒子穿过器件的敏感区域时，会与器件内的物质发生相互作用，产生离子化效应或电离效应，从而导致器件的临时或永久性损坏。
单粒子效应主要表现为位翻转（bit flip）、单粒子故障（single event upset，SEU）和单粒子硬故障（single event latch-up，SEL）等。
位翻转是指存储器单元（如静态随机存储器，SRAM）中的位被翻转，从而改变存储的信息。
单粒子故障是指逻辑电路中的一个或多个逻辑门的输出状态因为单个粒子的撞击而发生瞬时改变，但电路会在很短的时间内自动恢复到正常状态。
而单粒子硬故障是指逻辑电路中的一个或多个逻辑门的输出状态因为单个粒子的撞击而发生不可逆的损坏，需要手动或自动重启系统才能恢复。
COTS器件单粒子效应的发生与多个因素相关。
其中，器件的工作电
压、工作温度和工作时间是最主要的因素。
此外，器件的结构和材料也会影响单粒子效应的敏感性。
例如，有些材料的离子化截面较小，对高能粒子的敏感性较低。
此外，器件的集成度越高，单粒子效应的风险也越高。
为了降低COTS器件单粒子效应的风险，可以采取以下措施。
首先，可以通过屏蔽材料来减少高能粒子的入射。
屏蔽材料可以是金属、陶瓷等，其厚度和材质的选择需要根据具体应用场景和粒子种类来确定。
其次，可以采用冗余设计来增强系统的容错性。
例如，在存储器中使用纠错码（Error Correcting Code，ECC）来检测和修复位翻转错误。
此外，还可以通过设计合理的供电和接地方案来降低单粒子故障和单粒子硬故障的风险。
除了上述措施外，COTS器件的选型也是降低单粒子效应风险的重要步骤。
在选型过程中，应优先选择经过单粒子效应测试认证的器件。
此外，供应商的信誉和产品的可追溯性也是考虑因素之一。
为了更好地评估器件的单粒子效应风险，还可以使用单粒子效应预测软件进行仿真和分析。
总结起来，COTS器件单粒子效应是在高辐射环境下普遍存在的问题。
为了确保系统的可靠性，需要采取一系列措施来降低单粒子效应的风险。
这包括屏蔽材料的选择、冗余设计的应用、合理的供电和接地方案以及选用经过认证的器件等。
只有综合考虑这些因素，才能在使用COTS器件的同时，保证系统的高可靠性和稳定性。