靈敏體積厚研究PPT課件

1、合作者劉建成 郭繼宇 郭剛 惠寧 沈東軍 倪嵋楠 孔福全 （中國原子能科學研究院核物理所）張慶祥 黃治 張振龍 韓建偉（中科院空間中心）第1頁/共18頁1 引言2 原理3 實驗方法4 結果與分析內容第2頁/共18頁單粒子效應（SEE )研究 測定 模型計算空間輻射環(huán)境 輻照環(huán)境模型（重離子、質子等） 能譜 離子與器件 相互作用模型地面模擬輻射源 截面（加速器，激光器，放射源）（SEU，SEL，SEB） SEU(SEL,SEB)率 SEE機理 第3頁/共18頁SEU率 ddLdLQSLfRcsin,/,第4頁/共18頁器件靈敏體積（SV ）長方六面體模型（RPP ) 入射離粒子在該體中沉積能量

2、臨界能量 SEU（SEL，SEB）效應SV厚度d 關鍵參數(shù) 預估SEU(SEL,SEB)率 SEE 機理研究 d =2m ? h = ?第5頁/共18頁1993年 分別 質子（200MeV ),改變能量，角度1995年 Barak , 1997年 R. Ecoffet 低能低射程重離子SV測試研究第6頁/共18頁原理SEU截面 / LET 射程LET r曲線 Bragg 峰觀測SV改變入射離子射程 -Bragg峰位置 -Edep -SEU 實驗測量SEU（r)數(shù)學處理(deconvonvoluting )h , d 第7頁/共18頁數(shù)學分析定義門函數(shù)( , , )1( , , )0d h xd

3、 h x0( , , )( , , )()depEd h ud h xLET xudxhxhdother 0, ,depEd hd h xLET xdx射程r-u 相應于能量E+dE ，產生沉積能量：第8頁/共18頁數(shù)學分析, , )( , , )1sdepcEd h uEwdepsatWeibull Ed h ueE dep 曲線可用Weibull 函數(shù)擬合：, , ,SEUdepSEUdepEd h ud uWeibull Ed h u其中sat飽和截面, Ec臨界能量 ,w和 s形狀參數(shù) 第9頁/共18頁數(shù)學分析11, ,SEUFT Weibulld xd h xFTFTLETx10,

4、,SEUWeibulld ud h x LET x u dx d, hFT (f (u) : 傅立葉變換函數(shù)0( , ), ,SEUd uWeibulld h xLET xudx用傅立葉變換計算函數(shù)：第10頁/共18頁第11頁/共18頁實驗束流：12C（或B), 2.4MeV 84.0 MeV C, F, Si, Cl, Br, I 束流 LET 1.0100 MeV/mg.cm2 197Au 靶 散射SRAM 芯片( 8k8 128k8)Si (Au)探測器測粒子數(shù)SEU 檢測系統(tǒng)測SEU數(shù) SEU（E) SEU(r ) SEU（LET ) sat ,Ec ,w ,s 第12頁/共18頁SE

5、U 截面 射程曲線0204060801001201401601E-71E-61E-51E-41E-30.01Cross Sectin of SEU (cm2)Range (um)MT5C1008IDT7164IDT7164( ? )IDT71256HM65642 第13頁/共18頁死層厚度 h MT5C1008 3.5 m IDT7164 3.5 m IDT7164（日立） 17.5 m IDT71256 16.5 m HM65642 3.5 m 第14頁/共18頁SEU 截面 LET曲線0102030405060701E-81E-71E-61E-51E-41E-30.010.11Cross Section of SEU (cm2)LET(MeV/mg. cm-2)MT5C1008IDT7164IDT7164( ? )IDT71256HM65642 第15頁/共18頁分析 SEU（LET ) sat ,Ec ,w ,s SEU（r ) Fourier 變換 （h, d） 將h, d值用于預言空間率 , ,d h x第16頁/共18頁小結 我們利用HI-13串列提供的重離子 束測量了五個SRAM 器件的SEU 截面隨射程變化曲線SEU (r )R 和隨LET 值變化曲線SEU(LET ) LET ； SEU (r )R曲線均呈布拉格峰形狀 SEU(LET ) LET形