文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200210
中文引用格式： 黃姣英，王樂群，高成. Flash存儲器單粒子效應(yīng)測試研究綜述[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(7)：44-48，52.
英文引用格式： Huang Jiaoying，Wang Lequn，Gao Cheng. Review of single event effects testing research for flash memories[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：44-48，52.
0 引言
空間環(huán)境中存在的一些高能粒子(包括質(zhì)子、中子、重離子和α粒子等)會對航天航空系統(tǒng)中半導(dǎo)體器件造成輻射損傷，威脅著航天器的安全。空間輻射效應(yīng)主要分為三類：總劑量效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)和單粒子效應(yīng)。當(dāng)單個高能粒子入射到半導(dǎo)體器件中，與器件的靈敏區(qū)域相互作用產(chǎn)生的電子-空穴對被器件收集所引發(fā)的器件功能異常或者器件損壞就是單粒子效應(yīng)，包括單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子閉鎖、單粒子功能中斷和單粒子瞬態(tài)等。隨著半導(dǎo)體器件的特征尺寸不斷縮小，單粒子效應(yīng)越來越顯著，并已經(jīng)成為影響宇航電子系統(tǒng)正常工作的主要因素。
Flash存儲器的基本單元是基于浮柵工藝的MOS管，它有兩個柵：一個控制柵和一個位于溝道和控制柵之間的浮柵。按照Flash內(nèi)部架構(gòu)以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，可以將其分為NOR型和NAND型。NOR Flash各單元間是并聯(lián)的，它傳輸效率高，讀取速度快，具有片上執(zhí)行功能，作為重要的程序和FPGA位流存儲器，大量應(yīng)用于各型號航天系統(tǒng)。NAND型Flash各存儲單元間是串聯(lián)的，它比NOR架構(gòu)有更高的位密度，每位的成本更低。NAND Flash的非易失性、低功耗、低成本、低重量等特性也使其在航天系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。故對Flash存儲器的單粒子效應(yīng)評價至關(guān)重要。
地面高能粒子模擬實(shí)驗(yàn)是目前單粒子效應(yīng)研究中最常用的實(shí)驗(yàn)方法，它能較好地反映器件的輻射特性，常用的地面模擬源有粒子加速器提供的重離子束或質(zhì)子束、252Cf裂片模擬源、14MeV中子源等，本文討論的內(nèi)容都是針對重離子輻照實(shí)驗(yàn)開展的。目前國內(nèi)單粒子效應(yīng)試驗(yàn)均依據(jù)QJ10005標(biāo)準(zhǔn)開展，但標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出具體效應(yīng)的測試方法，傳統(tǒng)測試方法中缺失了對器件存儲區(qū)與外圍電路的效應(yīng)區(qū)分和不同影響考慮，故本文對國內(nèi)外Flash存儲器單粒子效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中常見效應(yīng)及其測試區(qū)分方法進(jìn)行綜述，總結(jié)分析測試流程，為相關(guān)測試實(shí)驗(yàn)研究提供參考。
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作者信息:
黃姣英，王樂群，高 成
(北京航空航天大學(xué)，北京100191)