随着晶体管特征尺寸的减小,HE 对高能粒子的敏感性会增加 [1-3]。由于电子系统广泛用于恶劣环境,文献中对缓解辐射影响的技术进行了大量的研究 [4-7]。可以从制造工艺修改到不同的设计实现来探索辐射加固策略。掺杂分布的修改、沉积工艺的优化和不同材料的使用都是众所周知的工艺加固辐射 (RHBP) 技术的例子。然而,除了成本较高之外,RHBP 通常比最先进的 CMOS 工艺落后几代,导致性能低下。另一方面,辐射加固设计 (RHBD) 已被证明可有效增强对辐射效应的抵抗力 [7]。这些技术可以在从电路布局到系统设计的不同抽象级别上实现。单粒子效应 (SEE) 的产生机制与集成电路 (IC) 的物理布局密切相关,例如,晶体管 pn 结中的能量沉积和电荷收集之间的关系。因此,可以在电路布局级别应用多种硬化方法,例如封闭布局晶体管 (ELT)、保护环、虚拟晶体管/栅极或双互锁存储单元 (DICE) [6-9]。
随着晶体管特征大小的降低,对能量颗粒的敏感性会增加[1-3]。由于电子系统在恶劣的环境中的广泛使用,对辐射效应的缓解技术已在文献中得到了大量研究[4-7]。可以从制造过程修改到不同设计实现的辐射硬化策略。修改掺杂曲线,对沉积过程的优化和使用不同材料的使用是按过程(RHBP)技术众所周知的辐射硬化的示例。但是,除了其较高的成本外,RHBP通常是最先进的CMOS流程后面几代人,导致低级性能。另一方面,通过设计(RHBD)进行辐射硬化可有效提供对辐射效应的硬度[7]。这些技术可以从电路布局到系统设计的不同级别的抽象级别实现。单事件效应(SEE)的产生机制与综合电路(ICS)的物理布局密切相关,例如,在晶体管的P-N连接中,能量沉积和电荷收集之间的关系。因此,可以在电路布局级别上应用几种硬化方法,例如封闭的布局晶体管(ELT),防护环,虚拟晶体管/门或双互锁存储单元(DICE)[6-9]。