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55nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X寸线电离总剂量效应研究

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曹杨, 习凯, 徐彦楠, 李梅, 李博, 毕津顺, 刘明. 2019: 55nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X寸线电离总剂量效应研究, 物理学报, 68(3): 266-273. doi: 10.7498/aps.68.20181661
引用本文: 曹杨, 习凯, 徐彦楠, 李梅, 李博, 毕津顺, 刘明. 2019: 55nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X寸线电离总剂量效应研究, 物理学报, 68(3): 266-273. doi: 10.7498/aps.68.20181661
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Cao Yang, Xi Kai, Xu Yan-Nan, Li Mei, Li Bo, Bi Jin-Shun, Liu Ming. 2019: Total ionizing dose effects of γ and X-rays on 55 nm silicon-oxide-nitride-oxide-silicon single flash memory cell, Acta Physica Sinica, 68(3): 266-273. doi: 10.7498/aps.68.20181661
Citation: Cao Yang, Xi Kai, Xu Yan-Nan, Li Mei, Li Bo, Bi Jin-Shun, Liu Ming. 2019: Total ionizing dose effects of γ and X-rays on 55 nm silicon-oxide-nitride-oxide-silicon single flash memory cell, Acta Physica Sinica, 68(3): 266-273. doi: 10.7498/aps.68.20181661
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55nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X寸线电离总剂量效应研究

  • 中国科学院大学,北京,100049

  • 中国科学院微电子研究所,北京,100029

  • 中国科学院大学,北京100049;中国科学院微电子研究所,北京100029

Total ionizing dose effects of γ and X-rays on 55 nm silicon-oxide-nitride-oxide-silicon single flash memory cell

  • 摘要:

    基于60Co-γ射线和10 keV X射线辐射源,系统地研究了55 nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的电离总剂量效应,并特别关注其电学特性退化的规律与物理机制.总剂量辐照引起闪存单元I-V特性曲线漂移、存储窗口变小和静态电流增大等电学特性的退化现象,并对其数据保持能力产生影响.编程态闪存单元的Id-Vg曲线在辐照后显著负向漂移,而擦除态负向漂移幅度较小.对比两种射线辐照,擦除态的Id-Vg曲线漂移方向不同.相比于擦除态,富含存储电子的编程态对总剂量辐照更为敏感;且相比于60Co-γ射线,本文观测到了显著的X射线剂量增强效应.利用TCAD和Geant 4工具,从能带理论详细讨论了55 nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元电离总剂量效应和损伤的物理机制,并模拟和深入分析了X射线的剂量增强效应.

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出版历程
  • 刊出日期:  2019-02-05

55nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X寸线电离总剂量效应研究

  • 中国科学院大学,北京,100049
  • 中国科学院微电子研究所,北京,100029
  • 中国科学院大学,北京100049;中国科学院微电子研究所,北京100029

摘要: 

基于60Co-γ射线和10 keV X射线辐射源,系统地研究了55 nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的电离总剂量效应,并特别关注其电学特性退化的规律与物理机制.总剂量辐照引起闪存单元I-V特性曲线漂移、存储窗口变小和静态电流增大等电学特性的退化现象,并对其数据保持能力产生影响.编程态闪存单元的Id-Vg曲线在辐照后显著负向漂移,而擦除态负向漂移幅度较小.对比两种射线辐照,擦除态的Id-Vg曲线漂移方向不同.相比于擦除态,富含存储电子的编程态对总剂量辐照更为敏感;且相比于60Co-γ射线,本文观测到了显著的X射线剂量增强效应.利用TCAD和Geant 4工具,从能带理论详细讨论了55 nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元电离总剂量效应和损伤的物理机制,并模拟和深入分析了X射线的剂量增强效应.

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