考虑单粒子多瞬态故障的数字电路失效概率评估

为了准确评估电路的失效概率,提出一种考虑单粒子多瞬态(SEMT)的数字电路失效概率评估方法.该方法通过解析电路门级网表提取SEMT故障位置对;使用双指数电流源模型模拟故障注入,通过SEMT脉冲复合模型将SEMT脉冲转化为复合的SET脉冲并沿数据通路向下游传播;在脉冲传播过程中,使用SEMT脉冲屏蔽模型评估逻辑屏蔽、电气屏蔽与时窗屏蔽效应,使用电路失效概率计算方法得到电路总体失效概率.实验结果表明,与同类方法相比,文中方法计算结果更为精确;与基于统计的蒙特卡罗方法相比,该方法的相对误差仅为2%,能够有效地指导集成电路容错设计.

单粒子多瞬态诱导的组合电路软错误敏感性评估

为了评估数字电路的软错误敏感性,研究了一种适于FPGA的单粒子多瞬态(SEMT)诱导的组合电路软错误评估方法.考虑脉冲传输过程中受到的电气屏蔽的影响和辐射粒子入射的随机性,控制不同脉宽的SEMT脉冲对所有SEMT故障位置进行故障注入,统计错误结果.实验结果表明,该方法能对单粒子两个及以上瞬态诱导的组合电路软错误敏感性进行分析,得到各故障位置敏感度信息,供电路设计前端参考改进.

p型金属氧化物半导体场效应晶体管界面态的积累对单粒子电荷共享收集的影响

由于负偏置温度不稳定性和热载流子注入,p型金属氧化物半导体场效应晶体管(pMOSFET)将在工作中不断退化,而其SiO2/Si界面处界面态的积累是导致其退化的主要原因之一.采用三维器件数值模拟方法,基于130nm体硅工艺,研究了界面态的积累对相邻pMOSFET之间单粒子电荷共享收集的影响.研究发现,随着pMOSFETSiO2/Si界面处界面态的积累,相邻pMOSFET漏端的单粒子电荷共享收集量均减少.还研究了界面态的积累对相邻反相器中单粒子电荷共享收集所导致的多瞬态脉冲的影响.研究发现,随着pMOSFETSiO2/Si界面处界面态的积累,pMOSFET之间电荷共享收集所导致的多瞬态脉冲压缩,而n型金属氧化物半导体场效应晶体管之间电荷共享收集所导致的多瞬态脉冲展宽.