集成電路HPM損傷的計算機(jī)模擬.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，集成度呈指數(shù)級增長，一個普通的芯片上就集成上億個元器件。隨之也帶來的有些不利因素：集成電路的抗電磁脈沖能力僅是晶體管的千分之一和電子管的萬分之一。當(dāng)受到HPM輻射時很容易受損，往往一個能量不算很大的電磁脈沖都會讓集成電路產(chǎn)生誤碼甚至燒毀，造成整個系統(tǒng)癱瘓。課題主要目的是建立集成電路模型，研究在高功率微波環(huán)境下集成電路的損傷閾值。 首先，本文介紹了高功率微波的效應(yīng)，并分析半導(dǎo)體器件的主要失效機(jī)理和損傷模

2、式。然后，由實驗和一些相關(guān)文獻(xiàn)分析出，CMOS集成電路的永久性失效主要包括金屬引線的燒毀和柵氧化層的擊穿兩種情況。通過研究CMOS集成電路的組成和集成電路內(nèi)部分布參數(shù)，采用PSPICE軟件來建立CMOS集成電路模型，計算柵極電壓以及各條金屬線支路的電流。使用電磁場有限元法(工具軟件ANSYS)來計算金屬引線上的場強(qiáng)分布、溫度分布和柵極上氧化層的場強(qiáng)分布，然后來確定其工作狀況，這樣得到集成電路的損傷閾值。最后，以此模型為基礎(chǔ)，在高功率微波