電子器件的電離輻射效應：從存儲器到圖像傳感器

第1章 電子器件輻射效應介紹
1.1 引言
1.2 輻射效應
1.2.1 空間
1.2.2 地球環(huán)境
1.2.3 人造輻射
1.3 電離總劑量效應
1.3.1 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）
1.3.2 雙極器件
1.4 位移損傷
1.5 單粒子效應
1.6 小結(jié)
參考文獻
第2章 輻射效應的蒙特卡羅仿真
2.1 引言
2.2 蒙特卡羅方法簡史
2.3 蒙特卡羅方法的定義
2.4 蒙特卡羅方法模擬半導體器件輻射效應的研究
2.4.1 單粒子效應
2.4.2 總劑量效應
2.4.3 位移損傷劑量效應
2.5 輻射輸運的蒙特卡羅仿真
2.5.1 蒙特卡羅方法輻射輸運和相互作用的定義
2.5.2 需要考慮的粒子和相互作用
2.5.3 電子輸運：簡史和截止能量
2.5.4 方差減小技術(shù)
2.5.5 輻射輸運蒙特卡羅仿真應用總結(jié)
2.6 蒙特卡羅工具示例
2.6.1 蒙特卡羅N粒子輸運碼
2.6.2 Geant
2.6.3 FLUKA
2.6.4 粒子和重離子輸運碼系統(tǒng)（PHITS）
2.7 小結(jié)
參考文獻
第3章 10nm級CMOS工藝制程SRAM多翻轉(zhuǎn)的完整指南
3.1 引言
3.2 實驗裝置
3.2.1 計數(shù)多翻轉(zhuǎn)的測試算法的重要性
3.2.2 測試設施
3.2.3 測試器件
3.3 實驗結(jié)果
3.3.1 MCU與輻射源的關(guān)系
3.3.2 MCU和阱工藝的關(guān)系：三阱的采用
3.3.3 MCU與重離子實驗中入射角的關(guān)系
3.3.4 MCU與工藝特征尺寸的關(guān)系
3.3.5 MCU與設計的關(guān)系：阱接觸密度
3.3.6 MCU與電源電壓的關(guān)系
3.3.7 MCU與溫度的關(guān)系
3.3.8 MCU與位單元架構(gòu)的關(guān)系
3.3.9 MCU與測試位置（LANSCE和TRIUMF）的關(guān)系
3.3.10 MCU與襯底的關(guān)系：體硅和絕緣體上硅
3.3.11 MCU與測試數(shù)據(jù)的關(guān)系
3.4 MCU發(fā)生的3D TCAD建模
3.4.1 有三阱工藝中的雙極效應
3.4.2 針對先進工藝優(yōu)化敏感區(qū)域
3.5 一般性結(jié)論：影響MCU敏感度因素的排序
3.5.1 SEE敏感區(qū)域版圖
附錄3A
參考文獻
第4章 動態(tài)隨機存取存儲器中的輻射效應
4.1 引言
4.2 動態(tài)隨機存儲器基礎(chǔ)
4.2.1 工作原理
4.2.2 動態(tài)隨機存儲器的類型
4.3 輻照效應
4.3.1 單粒子效應（SEE）
4.3.2 總劑量效應
4.4 小結(jié)
參考文獻
第5章 閃存中的輻射效應
5.1 引言
5.2 浮柵技術(shù)
5.3 浮柵單元的輻照效應
5.3.1 總劑量輻照引起的位錯誤
5.3.2 單粒子效應引起的位錯誤
5.4 外圍電路中的輻照效應
5.4.1 電離總劑量效應
5.4.2 單粒子效應
5.5 小結(jié)
參考文獻
第6章 微處理器的輻射效應
6.1 引言
6.1.1 軟錯誤機制與作用電路
6.1.2 章節(jié)概述與結(jié)構(gòu)
6.2 微處理器結(jié)構(gòu)
6.2.1 流水線、隨機狀態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)
6.2.2 時鐘分布和I/O
6.2.3 SoC電路
6.3 微處理器常見輻射效應
6.4 微處理器中的單粒子效應
6.4.1 緩存中的單粒子效應
6.4.2 寄存器中的單粒子效應
6.4.3 流水線和執(zhí)行單元中的單粒子效應
6.4.4 頻率相關(guān)性
6.4.5 溫度效應
6.5 專題討論
6.5.1 SEE測試中的激勵源設計
6.5.2 利用最敏感組件探測SEE
6.5.3 片上網(wǎng)絡和通信
6.5.4 微處理器中的多位翻轉(zhuǎn)（MBU）和角度效應
6.5.5 加固微處理器的輻射響應行為
6.5.6 復雜系統(tǒng)的測試
6.5.7 評估系統(tǒng)響應
6.6 小結(jié)
參考文獻
第7章 鎖存器和觸發(fā)器的軟錯誤加固設計
7.1 引言
7.1.1 未加固的鎖存器和觸發(fā)器
7.1.2 單粒子翻轉(zhuǎn)的機制
7.1.3 工藝加固
7.2 鎖存器和觸發(fā)器的軟錯誤電路加固設計技術(shù)
7.2.1 電路冗余技術(shù)
7.2.2 時間冗余技術(shù)
7.2.3 綜合加固策略
7.2.4 延遲單元電路
7.2.5 分類和比較
7.3 電路級加固分析技術(shù)
7.3.1 電路仿真建模
7.3.2 多節(jié)點電荷收集（MNCC）的加固技術(shù)
7.4 小結(jié)
參考文獻
第8章 利用三模冗余電路保證SRAM型FPGA加固效果
8.1 引言
8.2 FPGA中單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）和多單元翻轉(zhuǎn)（MCU）數(shù)據(jù)概述
8.3 受TMR保護的FPGA電路
8.3.1 電路設計問題
8.3.2 條件約束問題
8.3.3 電路結(jié)構(gòu)問題
8.4 跨域錯誤（DCE）
8.4.1 測試方法和設置
8.4.2 錯誤注入和加速器測試結(jié)果
8.4.3 結(jié)果與討論
8.4.4 DCE的概率
8.5 SBU與MCU的探測及設計難題
8.5.1 相關(guān)工作
8.5.2 STARC概述
8.5.3 案例研究：面積約束下優(yōu)化可靠性
8.6 小結(jié)
參考文獻
第9章 模擬與混合信號集成電路的單粒子加固技術(shù)
9.1 引言
9.2 電荷收集減少
9.2.1 襯底工程
9.2.2 版圖加固技術(shù)
9.3 臨界電荷減少
9.3.1 冗余技術(shù)
9.3.2 平均技術(shù)（模擬冗余技術(shù)）
9.3.3 電阻去耦技