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静态随机存储器总剂量辐射损伤的在线与离线测试方法

丛忠超 余学峰 崔江维 郑齐文 郭旗 孙静 汪波 马武英 玛丽娅 周航

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静态随机存储器总剂量辐射损伤的在线与离线测试方法

丛忠超, 余学峰, 崔江维, 郑齐文, 郭旗, 孙静, 汪波, 马武英, 玛丽娅, 周航

Online and offline test method of total dose radiation damage on static random access memory

Cong Zhong-Chao, Yu Xue-Feng, Cui Jiang-Wei, Zheng Qi-Wen, Guo Qi, Sun Jing, Wang Bo, Ma Wu-Ying, Ma Li-Ya, Zhou Hang
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  • 以静态随机存储器为研究对象,对其在线和离线测试下的总剂量辐射损伤规律进行了研究. 探寻了两种测试条件下总剂量损伤的差异并对造成差异的物理机制进行了分析和讨论. 研究结果表明:由于静态随机存储器存在多种总剂量失效模式,相对于在线测试只能覆盖存储单元固定错误的一种失效模式,离线测试可覆盖多种功能失效模式;由于信号完整性对测试频率的限制,使得在线测试得到的动态功耗电流值要明显小于离线测试得到的动态功耗电流值;由于“印记效应”的存在,在线测试静态功耗电流小于离线测试中器件存储与辐照相反数据时的静态功耗电流值;在线无法测量的一些电参数,有可能先于在线可测参数而失效. 这些研究结果对于静态随机存储器在星用辐射环境下的总剂量辐射损伤规律的研究和实验评估 具有重要意义.
    In this paper, for the study of static random access memory (SRAM), the online-test and offline-test are carried out on the total dose radiation damages. The differences between the two kinds of test methods and physical mechanisms are investigated. The results show that SRAM present multiple failure mode, the online-test only includes one fixed failure mode and the offline-test includes multiple failure mode. Due to the restrictions on signal integrity at test frequency, the online dynamic current test value is significantly less than offline test value. Since the existence of imprinting effect, the online-test static current is significantly less than offline-test value when the device-stored data are opposite to irradiation data. The parameters that cannot be detected online, may lapse prior to the data that could be detected online. The results are significantly important for studying the total dose radiation effect and the experimental evaluation of SRAM under radiation environment.
    [1]

    Li D M, Wang Z H, Huang P L Y, Gou Q J 2007 Chin. Phys. 16 3760

    [2]

    Gao B, Liu G, Wang L X, Han Z S, Song L M, Zhang Y F, Teng R, Wu H Z 2013 Chin. Phys. B 22 036103

    [3]

    Jin X M, Fan R Y, Chen W, Lin D S, Yang S C, Bai X Y, Liu Y, Guo X Q, Wang G Z 2010 Chin. Phys. B 19 066104

    [4]

    Gao B, Yu X F, Ren D Y, Li Y D, Cui J W, Li M S, Li M, Wang Y Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 036106 (in Chinese) [高博, 余学峰, 任迪远, 李豫东, 崔江维, 李茂顺, 李明, 王义元 2011 物理学报 60 036106]

    [5]

    Schwank J R, Shaneyfelt M R, Fleetwood D M, Felix J A, Dodd P E, Paillet P, Cavrois V F 2008 IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 1833

    [6]

    Doucin B, Poivey C, Carlotti C, Space M M, Salminen A, Ojasalo K, Ahonen R, Poirot P, Baudry L, Harboe Sorensen R 1997 Radiation and its Effects on Components and Systems Cannes, France September 15-19, 1997 p50

    [7]

    Schott J T, Zugich M H 1987 IEEE Trans. Nucl. Sci. 34 1403

    [8]

    Zheng Q W, Yu X F, Cui J W, Guo Q, Ren D Y, Cong Z C 2013 Acta Phys. Sin. 62 116101 (in Chinese) [郑齐文, 余学峰, 崔江维, 郭旗, 任迪远, 丛忠超 2013 物理学报 62 116101]

    [9]

    He C H, Geng B, He B P, Yao Y J, Li Y H, Peng H L, Lin D S, Zhou H, Chen Y S 2004 Acta Phys. Sin. 53 199 (in Chinese) [贺朝会, 耿斌, 何宝平, 姚玉娟, 李永宏, 彭宏论, 林东生, 周辉, 陈雨生 2004 物理学报 53 199]

    [10]

    Li M, Yu X F, Xue Y G, Lu J, Cui J W, Gao B 2012 Acta Phys. Sin. 61 106103 (in Chinese) [李明, 余学峰, 薛耀国, 卢建, 崔江维, 高博 2012 物理学报 61 106103]

    [11]

    Li M, Yu X F, Xu F Y, Li M S, Gao B, Cui J W, Zhou D, Xi S B, Wang F 2012 Atomic Energy Sci. Technology 46 507 (in Chinese) [李明, 余学峰, 许发月, 李茂顺, 高博, 崔江维, 周东, 席善斌, 王飞 2012 原子能科学技术 46 507]

    [12]

    Lelis A J, Murrill S R, Oldham T R, Robertson D N 1996 IEEE Trans. Nucl. Sci. 43 3103

    [13]

    Yao X Y, Hindman N, Clark L T, Holbert K E, Alexander D R, Shedd W M 2008 IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 3280

    [14]

    Cui J W, Yu X F, Ren D Y, Lu J 2012 Acta Phys. Sin. 61 026102 (in Chinese) [崔江维, 余学峰, 任迪远, 卢建 2012 物理学报 61 026102]

    [15]

    Yu X F, Ren D Y 1997 Nucl. Tech. 20 24 (in Chinese) [余学锋, 任迪远 1997 核技术 20 24 ]

    [16]

    Rabaey J M (translated by Zhou R D, et al.) 2004 Digital Integrated Circuits (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp518-523 (in Chinese) [拉贝艾 J M 著 (周润德等译) 2004 数字集成电路 (北京: 电子工业出版社) 第518–523页]

  • [1]

    Li D M, Wang Z H, Huang P L Y, Gou Q J 2007 Chin. Phys. 16 3760

    [2]

    Gao B, Liu G, Wang L X, Han Z S, Song L M, Zhang Y F, Teng R, Wu H Z 2013 Chin. Phys. B 22 036103

    [3]

    Jin X M, Fan R Y, Chen W, Lin D S, Yang S C, Bai X Y, Liu Y, Guo X Q, Wang G Z 2010 Chin. Phys. B 19 066104

    [4]

    Gao B, Yu X F, Ren D Y, Li Y D, Cui J W, Li M S, Li M, Wang Y Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 036106 (in Chinese) [高博, 余学峰, 任迪远, 李豫东, 崔江维, 李茂顺, 李明, 王义元 2011 物理学报 60 036106]

    [5]

    Schwank J R, Shaneyfelt M R, Fleetwood D M, Felix J A, Dodd P E, Paillet P, Cavrois V F 2008 IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 1833

    [6]

    Doucin B, Poivey C, Carlotti C, Space M M, Salminen A, Ojasalo K, Ahonen R, Poirot P, Baudry L, Harboe Sorensen R 1997 Radiation and its Effects on Components and Systems Cannes, France September 15-19, 1997 p50

    [7]

    Schott J T, Zugich M H 1987 IEEE Trans. Nucl. Sci. 34 1403

    [8]

    Zheng Q W, Yu X F, Cui J W, Guo Q, Ren D Y, Cong Z C 2013 Acta Phys. Sin. 62 116101 (in Chinese) [郑齐文, 余学峰, 崔江维, 郭旗, 任迪远, 丛忠超 2013 物理学报 62 116101]

    [9]

    He C H, Geng B, He B P, Yao Y J, Li Y H, Peng H L, Lin D S, Zhou H, Chen Y S 2004 Acta Phys. Sin. 53 199 (in Chinese) [贺朝会, 耿斌, 何宝平, 姚玉娟, 李永宏, 彭宏论, 林东生, 周辉, 陈雨生 2004 物理学报 53 199]

    [10]

    Li M, Yu X F, Xue Y G, Lu J, Cui J W, Gao B 2012 Acta Phys. Sin. 61 106103 (in Chinese) [李明, 余学峰, 薛耀国, 卢建, 崔江维, 高博 2012 物理学报 61 106103]

    [11]

    Li M, Yu X F, Xu F Y, Li M S, Gao B, Cui J W, Zhou D, Xi S B, Wang F 2012 Atomic Energy Sci. Technology 46 507 (in Chinese) [李明, 余学峰, 许发月, 李茂顺, 高博, 崔江维, 周东, 席善斌, 王飞 2012 原子能科学技术 46 507]

    [12]

    Lelis A J, Murrill S R, Oldham T R, Robertson D N 1996 IEEE Trans. Nucl. Sci. 43 3103

    [13]

    Yao X Y, Hindman N, Clark L T, Holbert K E, Alexander D R, Shedd W M 2008 IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 3280

    [14]

    Cui J W, Yu X F, Ren D Y, Lu J 2012 Acta Phys. Sin. 61 026102 (in Chinese) [崔江维, 余学峰, 任迪远, 卢建 2012 物理学报 61 026102]

    [15]

    Yu X F, Ren D Y 1997 Nucl. Tech. 20 24 (in Chinese) [余学锋, 任迪远 1997 核技术 20 24 ]

    [16]

    Rabaey J M (translated by Zhou R D, et al.) 2004 Digital Integrated Circuits (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp518-523 (in Chinese) [拉贝艾 J M 著 (周润德等译) 2004 数字集成电路 (北京: 电子工业出版社) 第518–523页]

  • [1] 李玉金, 元秀华, 赵茗, 王运河. 撤稿:《环形ZnO薄膜谐振器的横模抑制与测试分析》. 物理学报, 2022, 71(2): 029901. doi: 10.7498/aps.71.029901
    [2] 杨生辉, 董明义, 渠超越, 田兴成, 董静, 吴冶, 马骁妍, 章红宇, 江晓山, 欧阳群, 李岚坤, 郑国恒. 基于单片有源像素传感器的探测模块测试研究. 物理学报, 2021, 70(17): 170702. doi: 10.7498/aps.70.20210464
    [3] 张博, 贺青, 杨欣达, 欧阳鹏辉, 王轶文, 韦联福. 共面波导型超导微波功分器: 设计、制备和测试. 物理学报, 2021, 70(15): 158501. doi: 10.7498/aps.70.20210168
    [4] 郑香脂, 张爱兵, 关燚炳, 刘超, 王文静, 田峥, 孔令高, 孙越强. 电磁监测试验卫星阻滞势分析器探测技术. 物理学报, 2017, 66(7): 079401. doi: 10.7498/aps.66.079401
    [5] 郑齐文, 崔江维, 王汉宁, 周航, 余徳昭, 魏莹, 苏丹丹. 超深亚微米互补金属氧化物半导体器件的剂量率效应. 物理学报, 2016, 65(7): 076102. doi: 10.7498/aps.65.076102
    [6] 李玉金, 元秀华, 赵茗, 王运河. 环形ZnO薄膜谐振器的横模抑制与测试分析(已撤稿. 物理学报, 2015, 64(22): 224601. doi: 10.7498/aps.64.224601
    [7] 肖尧, 郭红霞, 张凤祁, 赵雯, 王燕萍, 丁李利, 范雪, 罗尹虹, 张科营. 累积剂量影响静态随机存储器单粒子效应敏感性研究. 物理学报, 2014, 63(1): 018501. doi: 10.7498/aps.63.018501
    [8] 丁李利, 郭红霞, 陈伟, 闫逸华, 肖尧, 范如玉. 累积辐照影响静态随机存储器单粒子翻转敏感性的仿真研究. 物理学报, 2013, 62(18): 188502. doi: 10.7498/aps.62.188502
    [9] 郑齐文, 余学峰, 崔江维, 郭旗, 任迪远, 丛忠超. 总剂量辐射环境中的静态随机存储器功能失效模式研究. 物理学报, 2013, 62(11): 116101. doi: 10.7498/aps.62.116101
    [10] 李明, 余学峰, 薛耀国, 卢健, 崔江维, 高博. 部分耗尽绝缘层附着硅静态随机存储器总剂量辐射损伤效应的研究. 物理学报, 2012, 61(10): 106103. doi: 10.7498/aps.61.106103
    [11] 陈文豪, 杜磊, 庄奕琪, 包军林, 何亮, 陈华, 孙鹏, 王婷岚. 电子器件散粒噪声测试方法研究. 物理学报, 2011, 60(5): 050704. doi: 10.7498/aps.60.050704
    [12] 马杰, 谢常青, 叶甜春, 刘明. 自支撑透射光栅的设计、制作和测试. 物理学报, 2010, 59(4): 2564-2570. doi: 10.7498/aps.59.2564
    [13] 周海洋, 朱晓东, 詹如娟. CVD金刚石辐射探测器研制及性能测试. 物理学报, 2010, 59(3): 1620-1624. doi: 10.7498/aps.59.1620
    [14] 戴伟, 唐永建, 王朝阳, 孙卫国. 自制吸附仪储氢性能测试研究. 物理学报, 2009, 58(10): 7313-7316. doi: 10.7498/aps.58.7313
    [15] 孙 健, 白敏冬, 毛程奇, 白希尧. 单极性带电粒子浓度测试方法的研究. 物理学报, 2007, 56(7): 3972-3976. doi: 10.7498/aps.56.3972
    [16] 冯文天, 马新文, 刘惠萍, 陈兰芳, 李 斌, 曹士娉. 电子成像均匀约束磁场的产生及测试分析. 物理学报, 2007, 56(7): 3637-3641. doi: 10.7498/aps.56.3637
    [17] 赵培涛, 李国华, 吴福全, 彭捍东, 张寅超, 赵曰峰, 王 莲, 刘玉丽. 高精度消色差相位延迟器性能测试研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4582-4587. doi: 10.7498/aps.55.4582
    [18] 阮 勇, 郇 勇, 张大成, 张泰华, 王阳元. 微米尺度结构最大抗扭强度的在线测试和研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2234-2240. doi: 10.7498/aps.55.2234
    [19] 张才根, 张幼文. 环境辐射对目标热辐射特性测试的影响. 物理学报, 1981, 30(7): 953-961. doi: 10.7498/aps.30.953
    [20] 李飞熊, 张一德, 安常福. 多晶铁磁体趋近饱和律的测试. 物理学报, 1978, 27(5): 604-608. doi: 10.7498/aps.27.604
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-17
  • 修回日期:  2014-01-06
  • 刊出日期:  2014-04-05

静态随机存储器总剂量辐射损伤的在线与离线测试方法

  • 1. 新疆理化技术研究所, 中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室, 新疆电子信息材料与器件重点实验室, 乌鲁木齐 830011;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049

摘要: 以静态随机存储器为研究对象,对其在线和离线测试下的总剂量辐射损伤规律进行了研究. 探寻了两种测试条件下总剂量损伤的差异并对造成差异的物理机制进行了分析和讨论. 研究结果表明:由于静态随机存储器存在多种总剂量失效模式,相对于在线测试只能覆盖存储单元固定错误的一种失效模式,离线测试可覆盖多种功能失效模式;由于信号完整性对测试频率的限制,使得在线测试得到的动态功耗电流值要明显小于离线测试得到的动态功耗电流值;由于“印记效应”的存在,在线测试静态功耗电流小于离线测试中器件存储与辐照相反数据时的静态功耗电流值;在线无法测量的一些电参数,有可能先于在线可测参数而失效. 这些研究结果对于静态随机存储器在星用辐射环境下的总剂量辐射损伤规律的研究和实验评估 具有重要意义.

English Abstract

参考文献 (16)

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