130nm SRAM器件单粒子翻转：体硅VS SOI 3D模拟比较

"130nm体硅SRAM和SOI SRAM器件单粒子翻转3D模拟与分析，李永宏，赵耀林等人通过半导体数值模拟软件Sentaurus TCAD进行研究，比较了两种SRAM在130纳米特征尺寸下的抗单粒子翻转性能。" 这篇论文详细探讨了130纳米技术节点下的体硅SRAM（Static Random Access Memory）和SOI SRAM（Silicon On Insulator Static Random Access Memory）在面临单粒子翻转（Single Event Upset, SEU）效应时的差异。SEU是由于高能粒子撞击半导体器件导致的状态翻转，这对太空和高辐射环境中的电子设备构成严重威胁。论文使用了先进的Sentaurus TCAD软件来构建3D模型，从而对这两种SRAM器件的敏感性进行了深入的数值模拟。 研究表明，SOI SRAM的单粒子翻转LET（Linear Energy Transfer）阈值约为3.67 MeV·cm²/mg，明显高于体硅SRAM的2.17 MeV·cm²/mg。LET阈值是衡量SEU效应的一个关键参数，较高的阈值意味着器件对单粒子事件的抵抗力更强。因此，在130nm尺度下，SOI SRAM在抗SEU方面表现出更好的性能，这为设计更耐辐射的微电子设备提供了理论依据。 此外，论文还关注了在两种SRAM器件发生SEU的LET阈值附近，瞬态脉冲电流尾部出现的异常增大现象。这一现象可能与电荷积累、载流子传输以及器件内部电场变化等复杂物理过程有关。作者对这种异常现象进行了机理分析，进一步揭示了SEU发生的内在机制。 关键词涉及的领域包括SRAM技术，体硅技术，SOI技术，单粒子翻转效应以及LET阈值。这些关键概念都是现代微电子学和核辐射环境下的重要研究方向，对于提升微电子设备的可靠性和耐辐射能力具有重要意义。 这篇论文通过数值模拟提供了关于130nm SRAM器件在SEU效应下性能的重要洞察，对于优化半导体器件设计，尤其是针对太空和高辐射应用的设备，提供了宝贵的理论支持和实验依据。