典型深亚微米半导体器件的HPM失效模式与机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    60906051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0406.集成电路器件、制造与封装
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

高功率微波(High power microwave,HPM)能够造成半导体器件的失效,进而影响电子系统的正常工作。随着电子系统的受电磁环境影响以及HPM作为一种武器的应用,对典型深亚微米半导体器件的HPM失效模式与机理进行研究具有重要意义。本项目通过器件的HPM试验、失效分析、失效机理研究与仿真验证等方法,将HPM效应试验、器件失效模式与半导体器件物理理论结合,研究典型深亚微米半导体器件的HPM效应,以获得典型深亚微米半导体器件的HPM源特性(微波频率、脉冲宽度、脉冲重复频率)与典型器件的失效阈值的关系模型、典型深亚微米半导体器件的主要失效模式及其物理机理模型。研究结果将对半导体器件在高功率微波电磁环境下工作的物理基本理论做出贡献,为半导体器件与电子系统的抗HPM辐照设计方法的研究提供理论指导。

结项摘要

高功率微波(High power microwave,HPM)作为一种重要的电磁武器,其对电子系统干扰与损伤日益受到关注。由于电子系统核心部件为半导体器件与集成电路,本项目重点研究典型半导体器件的HPM效应以及由HPM导致的其失效的机理具有重要意义。本项目通过典型深亚微米半导体器件的高功率微波效应测试实验、器件失效分析、器件高功率微波效应建模以及失效机理分析等手段和方法,研究了高功率微波引起典型半导体器件失效的主要模式与机理。本项目首先建立了半导体器件高功率微波效应测试平台。采用该平台HPM能够直接注入器件不同引脚位置,在注入同时监测注入功率等参数,从而实现测试典型器件的失效阈值。然后,通过器件特性参数提取与比较、器件失效分析等手段获得了HPM引起器件失效主要模式;在此基础上,通过器件建模、失效机理分析、器件模拟以及实验结果对比,进一步研究了HPM引起双极型器件、场效应器件以及CMOS反相器特性退化与失效的主要机理:①针对双极型器件基极注入HPM,建立器件热电响应模型,解释了器件内部温度升高与体内参数熔丝导致器件烧毁原因;②确定了场效应器件栅极注入HPM引起热载流子效应导致器件直流特性退化(器件阈值电压漂移,跨导降低)的作用机制;③建立了nMOSFET漏极注HPM作用下的二维电热模型,获得了nMOSFET场效应器件漏极注入HPM时,器件内部温度变化规律以及器件热电损伤的物理过程;④提出了额外反型层电荷以及遂穿电流模型,建立了nMOSFET在HPM干扰下直流I-V特性等式,解释了HPM干扰对器件直流特性影响;⑤考虑CMOS寄生电容的作用与分布,研究结果表明HPM干扰下对沟道电容的充放电将诱发CMOS反相器发生闩锁效应。最后,将机理研究结论与实验对比,其结果较好吻合,验证了本项目主要结论。本项目研究解决了HPM引起深亚微米典型半导体器件的失效模式及其机理的问题,对半导体器件的高功率微波效应研究做出贡献,同时其研究结果可指导电子系统、半导体器件的抗HPM辐照技术研究。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
高功率微波作用下热载流子引起n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管特性退化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    游海龙;蓝建春;范菊平;贾新章;查薇
  • 通讯作者:
    查薇

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其他文献

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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