本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑制單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的反相器。

背景技術(shù)：

航天領(lǐng)域的不斷發(fā)展，使得近年來(lái)各國(guó)出現(xiàn)了探索外圍空間的熱潮。航天較發(fā)達(dá)的國(guó)家都設(shè)定了各自的太空任務(wù)。如美國(guó)己提出再次登月計(jì)劃，為2024年以前實(shí)現(xiàn)月球表面完成基地建設(shè)；俄羅斯則是在2040年前建造航天站、完成登月等；日本、印度及歐洲各國(guó)都設(shè)定了專門的航天目標(biāo)，包括載人航天、空間站建設(shè)等。

集成電路是各航天器的核心，其可靠性和性能直接決定航天器的安全和適用性。隨著集成電路尺寸不斷縮小，加之未來(lái)對(duì)航天器工作性能和工作時(shí)間要求越來(lái)越高，芯片的抗輻照能力將會(huì)成為關(guān)鍵因素之一。比如在探測(cè)月球和火星中，宇宙射線非常強(qiáng)，會(huì)對(duì)集成電路造成嚴(yán)重的輻照效應(yīng)。為了解決航天技術(shù)不斷進(jìn)步帶來(lái)的問(wèn)題，世界各國(guó)都在努力開(kāi)發(fā)能夠適用于空間探測(cè)的集成電路。

雖然我國(guó)集成電路水平仍處于比較落后階段，抗輻照集成電路設(shè)計(jì)更是處于模仿階段，但我國(guó)也在進(jìn)行著努力。2013年，由我國(guó)航天502所與國(guó)防科技大學(xué)合作研究的soc2012研制成功，該芯片是我國(guó)第一顆抗輻照四核并行soc芯片。其速度和抗輻照能力能夠滿足未來(lái)多年內(nèi)我國(guó)航天的發(fā)展要求。集成電路單粒子效應(yīng)包括單粒子瞬態(tài)效應(yīng)、單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子門鎖等。其中，單粒子瞬態(tài)效應(yīng)(singleeventtransient,set)尤為重要，它會(huì)造成器件電壓和電流的瞬時(shí)擾動(dòng)，并誘發(fā)其它單粒子效應(yīng)。

隨著集成電路工藝尺寸的不斷縮小，單粒子效應(yīng)對(duì)集成電路的損害在不斷增加，集成電路的設(shè)計(jì)面臨著很大的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，電路的抗輻照能力的強(qiáng)弱變得越來(lái)越重要。反相器在電路中是一種基礎(chǔ)的器件，它的抗輻照能力的提高，會(huì)一定程度上使整體電路抗輻照能力得到提高；所以對(duì)反相器的研究是很有必要的。

然而，目前的反相器及其存在的缺陷如下：

現(xiàn)有技術(shù)一：q.zhou和k.mohanram等人在2004年提出當(dāng)受外界因素的干擾，反相器電路發(fā)生單粒子瞬態(tài)效應(yīng)時(shí)，通過(guò)對(duì)反相器中pmos管和nmos管的尺寸的改變，來(lái)使產(chǎn)生的set脈沖波形得到改善，進(jìn)一步使反相器的抗輻照能力得到提高。兩種方案如下：(1)nmos管和pmos管都在最小尺寸基礎(chǔ)上分別放大兩倍,然后對(duì)nmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的set脈沖寬度減小，反相器的抗輻照能力得到提高。(2)nmos管和pmos管都在最小尺寸基礎(chǔ)上分別放大兩倍，然后對(duì)pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的set脈沖寬度增加，反相器的抗輻照能力下降。上述方案的缺陷如下：同時(shí)將nmos管和pmos管的尺寸進(jìn)行放大兩倍并對(duì)pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，提高了反相器的電流驅(qū)動(dòng)能力，但是pmos管尺寸變大，提高了寄生參數(shù)放大效應(yīng)，導(dǎo)致從源極注入電荷的數(shù)量增多，最終被漏極收集，導(dǎo)致產(chǎn)生的set脈沖寬度變寬，從而降低了抗輻照能力。

現(xiàn)有技術(shù)二、oluwolea.amusan等人提出使nmos管在最小尺寸基礎(chǔ)上放大兩倍的同時(shí)pmos管的尺寸保持不變，set脈沖寬度取決于pmos管的電荷收集的數(shù)量和nmos管作為恢復(fù)管恢復(fù)電流的能力，相比現(xiàn)有技術(shù)一中的方案(2)，現(xiàn)有技術(shù)二中pmos管的尺寸不變，nmos管放大兩倍，對(duì)pmos管漏極進(jìn)行粒子轟擊時(shí)pmos管尺寸沒(méi)有放大，雙極寄生放大效應(yīng)相比于技術(shù)一中(2)方案減小，pmos管的收集電荷的數(shù)量明顯較少，nmos管作為恢復(fù)管，它的尺寸相同，恢復(fù)的電流能力一樣，現(xiàn)有技術(shù)二相較于現(xiàn)有技術(shù)一中的方案(2)在粒子轟擊時(shí)產(chǎn)生的set脈沖寬度較窄，反相器的抗輻照能力得到提高。但是，依然存在如下缺陷：在pmos管的尺寸保持不變且nmos管的尺寸放大兩倍的情況下對(duì)反相器的電流驅(qū)動(dòng)能力影響不大，但是因?yàn)閜mos管尺寸不變對(duì)應(yīng)上升時(shí)間保持不變，nmos管尺寸放大兩倍后使得下降時(shí)間減少，最終導(dǎo)致上升時(shí)間和下降時(shí)間不對(duì)稱，對(duì)整個(gè)電路的工作頻率造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種抑制單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的反相器，進(jìn)一步的減弱單粒子瞬態(tài)效應(yīng)對(duì)反相器的干擾，同時(shí)電路驅(qū)動(dòng)能力和電路的工作頻率不受到影響。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種抑制單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的反相器，包括：第一nmos管、第二nmos管、第一pmos管以及第二pmos管；

第一nmos管與第一pmos管連接，第二nmos管與第二pmos管連接構(gòu)成前后兩級(jí)的反相器結(jié)構(gòu)；其中，后一級(jí)反相器中的第二pmos的源極接前一級(jí)反相器的輸出，后一級(jí)的第二pmos2和第二nmos的輸入接vin，即前一級(jí)反相器的輸入。

第一pmos的管柵極與第一nmos管的柵極連接后接vin，第一pmos管的漏極與第一nmos的源極連接，第一pmos的管源極接vdd，第一nmos的管漏極接gnd，從而構(gòu)成前一級(jí)反相器；

第二pmos管柵極與第二nmos管柵極連接后接vin，第二pmos管漏極與第二nmos源極連接，第二nmos管漏極接gnd，從而構(gòu)成后一級(jí)反相器；且后一級(jí)反相器中第二pmos管的源極接前一級(jí)反相器的輸出。

當(dāng)輸入vin為低電平時(shí)，第一pmos管導(dǎo)通，第一nmos管截止，前一級(jí)反相器的輸出為高電平，第二pmos管導(dǎo)通，第二nmos管截止，后一級(jí)反相器的輸出為高電平，即最后輸出為高電平；

當(dāng)輸入vin為高電平時(shí)，第一pmos管截止，第一nmos管導(dǎo)通，前一級(jí)反相器的輸出為低電平，第二pmos管截止，第二nmos管導(dǎo)通，后一級(jí)反相器的輸出為低電平，即最后輸出為低電平。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該反相器利用驅(qū)動(dòng)等效的原理將nmos管和pmos管都在最小尺寸基礎(chǔ)上放大兩倍，從面積等效的原理考慮，該反相器中nmos管尺寸和pmos管尺寸都為最小尺寸，結(jié)合特殊的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的減弱單粒子瞬態(tài)效應(yīng)對(duì)反相器的干擾，同時(shí)電路驅(qū)動(dòng)能力和電路的工作頻率不受到影響。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種抑制單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的反相器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的tcad模型下本反相器的正常工作波形圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)二中反相器中的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)本反相器中pmos2管的漏進(jìn)行粒子轟擊的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，對(duì)pmos的漏進(jìn)行粒子轟擊下變化對(duì)比示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的pmos晶體管水平方向寄生的雙極型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的漏斗效應(yīng)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在let為10時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在let為20時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在let為30時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在let為40時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在粒子轟擊角度為15時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在粒子轟擊角度為30時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在粒子轟擊角度為45時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的面積等效時(shí)，在粒子轟擊角度為60時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，對(duì)pmos的漏進(jìn)行粒子轟擊下變化對(duì)比示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在let為10時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在let為20時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖19為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在let為30時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在let為40時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖21為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在粒子轟擊角度為15時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖22為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在粒子轟擊角度為30時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖23為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在粒子轟擊角度為45時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖；

圖24為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在粒子轟擊角度為60時(shí)轟擊的波形對(duì)比示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種抑制單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的反相器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，其主要包括：第一nmos管(圖1中的nmos1)、第二nmos管(圖1中的nmos2)、第一pmos管(圖1中的pmos1)以及第二pmos管(圖1中的pmos2)；

第一nmos管與第一pmos管連接，第二nmos管與第二pmos管連接構(gòu)成前后兩級(jí)的反相器結(jié)構(gòu)；其中，后一級(jí)反相器中的第二pmos的源極接前一級(jí)反相器的輸出，后一級(jí)的第二pmos2和第二nmos的輸入接vin，即前一級(jí)反相器的輸入。

具體結(jié)構(gòu)如下：第一pmos的管柵極與第一nmos管的柵極連接后接vin，第一pmos管的漏極與第一nmos的源極連接，第一pmos的管源極接vdd，第一nmos的管漏極接gnd，從而構(gòu)成前一級(jí)反相器；

第二pmos管柵極與第二nmos管柵極連接后接vin，第二pmos管漏極與第二nmos源極連接，第二nmos管漏極接gnd，從而構(gòu)成后一級(jí)反相器；且后一級(jí)反相器中第二pmos管的源極接前一級(jí)反相器的輸出。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述反相器(以下簡(jiǎn)稱“本反相器”)的前一級(jí)的反相器與現(xiàn)有技術(shù)二中反相器結(jié)構(gòu)一樣，不同點(diǎn)在于后一級(jí)pmos2的源極接前一級(jí)反相器的輸出，后一級(jí)的pmos2和nmos2的輸入接vin，即前一級(jí)反相器的輸入。當(dāng)vin為低電平時(shí)，pmos1管和pmos2管都導(dǎo)通，對(duì)第二級(jí)輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電，當(dāng)vin為高電平時(shí)只有nmos2管對(duì)輸出點(diǎn)進(jìn)行放電，可以得出特殊反相器的驅(qū)動(dòng)由pmos1管、pmos2管和nmos2管三個(gè)mos管組成。與現(xiàn)有技術(shù)二中反相器相比，利用驅(qū)動(dòng)等效的原理，特殊反相器中nmos管和pmos管都在最小尺寸基礎(chǔ)上放大兩倍。從面積等效的原理考慮，特殊反相器中nmos管尺寸和pmos管尺寸都為最小尺寸。

本反相器的工作原理如圖2所示，當(dāng)輸入vin為低電平時(shí)，第一pmos管導(dǎo)通，第一nmos管截止，前一級(jí)反相器的輸出為高電平，第二pmos管導(dǎo)通，第二nmos管截止，后一級(jí)反相器的輸出為高電平，即最后輸出為高電平；當(dāng)輸入vin為高電平時(shí)，第一pmos管截止，第一nmos管導(dǎo)通，前一級(jí)反相器的輸出為低電平，第二pmos管截止，第二nmos管導(dǎo)通，后一級(jí)反相器的輸出為低電平，即最后輸出為低電平。

為了證明本反相器的優(yōu)越性，下面從從面積等效和驅(qū)動(dòng)等效的情況下，對(duì)本反相器與現(xiàn)有技術(shù)二中反相器進(jìn)行比較。在下述圖5、圖8～圖24中，波形曲線a對(duì)應(yīng)本反相器，波形曲線b對(duì)應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)二中反相器。

相比于nmos管而言，pmos管的漏極區(qū)域較為敏感，極易受到外界因素的干擾，自身存在寄生雙極放大效應(yīng)，源極注入的電荷最終被漏極收集，最終導(dǎo)致set脈沖寬度相對(duì)于nmos器件的set脈沖寬度要更寬，所以選擇對(duì)pmos管的漏極區(qū)域進(jìn)行轟擊。

一、面積等效的情況下，對(duì)pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊。

1、分別對(duì)現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管和本反相器中的pmos2管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，設(shè)置的let能量為10mev-cm²/mg，入射角度為垂直入射，粒子轟擊示意圖分別如圖3，圖4所示，兩者產(chǎn)生的set波形對(duì)比如圖5所示。

由圖5可見(jiàn)，在面積等效的前提下，與現(xiàn)有技術(shù)二中反相器相比，本反相器在粒子轟擊下出現(xiàn)set脈沖電壓的幅度急劇下降，維持在0.3v左右，翻轉(zhuǎn)可能性很小，使的特殊的反相器的抗輻照能力得到大幅度提高。

從理論上分析，在受到外界因素干擾時(shí)，反相器電路產(chǎn)生單粒子瞬態(tài)的效應(yīng)，電荷的收集主要來(lái)源于漂移，擴(kuò)散，雙極放大效應(yīng)。對(duì)于nmos管而言電荷的收集主要是擴(kuò)散，而pmos管主要受漂移和雙極放大效應(yīng)影響。

反相器抗輻照的能力得到提高，是因?yàn)楸痉聪嗥鞯慕Y(jié)構(gòu)很好的抑制了雙極放大效應(yīng)，使得漏極電荷的收集主要來(lái)源于漂移作用。因?yàn)閷?duì)于體硅cmos工藝而言，pmos和nmos晶體管的源一阱一漏區(qū)存在一個(gè)寄生的雙極型晶體管(bjt)，如圖6所示。當(dāng)受到粒子轟擊時(shí)，n阱中電子的收集導(dǎo)致了n阱電勢(shì)的降低(變得更負(fù))，阱電勢(shì)的坍塌及阱中存在的過(guò)剩載流子將會(huì)開(kāi)啟寄生bjt，使得漏極作為集電極，n阱作為基極，源作為發(fā)射極，從源極注入的電荷會(huì)被漏極收集，從而導(dǎo)致了電路節(jié)點(diǎn)處收集電荷量的增多。在本反相器中，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，pmos1管和pmos2管都處于截止?fàn)顟B(tài)，nmos1管和nmos2管都導(dǎo)通狀態(tài)，粒子轟擊特殊反相器的pmos2管的漏極，產(chǎn)生set脈沖波形，幅度和寬度很大程度的減少，是由于a點(diǎn)處于低電平狀態(tài)，即圖中源極接低電平，這很大程度上降低了雙極放大效應(yīng)使漏極收集的電荷數(shù)量急劇減少，源極無(wú)法進(jìn)行大量電荷的注入。

在硅基場(chǎng)效應(yīng)晶體管當(dāng)中，因?yàn)閜mos2管處于關(guān)斷狀態(tài)，pmos2管的漏極是處于反偏狀態(tài)，漏區(qū)與體硅之間的空間電荷區(qū)當(dāng)中存在很強(qiáng)的電場(chǎng)，是電荷收集的敏感區(qū)域。如圖7所示。當(dāng)入射粒子撞擊半導(dǎo)體器件之后，會(huì)使其軌跡上的半導(dǎo)體材料發(fā)生電離效應(yīng)，所電離出來(lái)的高濃度電荷區(qū)可以近似看作是導(dǎo)體，因此，漏體之間空間電荷區(qū)的電場(chǎng)即可順著入射粒子的軌跡向下延伸數(shù)um，這一現(xiàn)象稱為漏斗效應(yīng)，正因?yàn)槁┒沸?yīng)的存在使得電荷收集的區(qū)域向下延伸了數(shù)um，處于漏斗區(qū)，由電離效應(yīng)產(chǎn)生的電荷將會(huì)通過(guò)漂移作用被電極收集，大大增加了敏感結(jié)點(diǎn)的電荷收集量，最后導(dǎo)致漏極吸收了大量電荷。

綜上所述，在受到粒子轟擊時(shí)，特殊反相器的結(jié)構(gòu)很好的抑制了雙極放大效應(yīng)，漏極電荷的收集主要是漂移作用，所以特殊反相器很大程度上提高了反相器的抗輻照能力。

另外，因?yàn)樵谑艿酵饨绲囊蛩馗蓴_時(shí)，粒子轟擊的變化很多，為了更全面的分析特殊反相器和技術(shù)二中反相器的抗輻照能力，采用了不同的粒子轟擊能量(let)和不同的粒子轟擊角度來(lái)對(duì)比兩種反相器在發(fā)生單粒子瞬態(tài)效應(yīng)時(shí)set脈沖波形的的變化。

1、不同let下對(duì)pmos管漏極進(jìn)行粒子轟擊。

a、在let為10時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖8所示。

b、在let為20時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖9所示。

c、在let為30時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖10所示。

d、在let為40時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖11所示。

2、不同角度下對(duì)pmos管漏極進(jìn)行粒子轟擊。

a、在粒子轟擊角度為15情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖12所示。

b、在粒子轟擊角度為30情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖13所示。

c、在粒子轟擊角度為45情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖14所示。

d、在粒子轟擊角度為60情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖15所示。

面積等效時(shí)，在不同的let能量值和不同的角度的情況下分別對(duì)本反相器中的pmos2管和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，可以看出本反相器產(chǎn)生的set波形跟現(xiàn)有3技術(shù)二中反相器產(chǎn)生的set波形相比，本反相器產(chǎn)生的set脈沖波形幅度都有很大程度的改善。隨著粒子轟擊的let能量不斷增加，本反相器產(chǎn)生的set波形的電壓值處于低壓狀態(tài)，值約為0.3v，幾乎不會(huì)造成翻轉(zhuǎn)。隨著粒子轟擊的角度不斷的變大，本反相器產(chǎn)生的set波形的電壓值從0.3v不斷地降低到0v，相當(dāng)于對(duì)電路本身沒(méi)有任何干擾，可以說(shuō)明本反相器對(duì)角度轟擊有很好的抑制作用。更進(jìn)一步的證明了本反相器結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。

二、驅(qū)動(dòng)等效的情況下，對(duì)pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊。

1、與面積等效一樣，分別對(duì)現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管和本反相器中的pmos2管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，設(shè)置的let能量為20mev-cm²/mg，入射角度為垂直入射，兩者產(chǎn)生的set波形對(duì)比如圖16所示。

由圖16可見(jiàn)，在驅(qū)動(dòng)等效的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)二中反相器相比，本反相器在粒子轟擊下出現(xiàn)set脈沖電壓的值整體下降了一半多，幾乎維持在0.5v左右，高于0.5v的部分可看做毛刺，總體而言在驅(qū)動(dòng)等效的前提下特殊反相器的抗輻照能力得到了進(jìn)一步的改善。同面積等效一樣，為了更全面的分析本反相器和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的抗輻照能力，我們?cè)O(shè)置在不同能量和不同角度的情況下比較本反相器和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器產(chǎn)生的set波形。造成這一現(xiàn)象的原因和面積等效的情況下一樣，本反相器很好的抑制了雙極放大效應(yīng)，所以在粒子轟擊時(shí)，電荷的收集主要來(lái)源于漂移。為了更好的分析，也進(jìn)行了在不同let和不同角度下對(duì)反相器抗輻照性能的研究。

1、不同let下對(duì)pmos管漏極進(jìn)行粒子轟擊

a、在let為10時(shí)，分別對(duì)特殊反相器中的pmos2和技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖17

b、在let為20時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖18所示。

c、在let為30時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖19所示。

d、在let為40時(shí)，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖20所示。

2、不同角度下對(duì)pmos管漏極進(jìn)行粒子轟擊

a、在粒子轟擊角度為15情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖21所示。

b、在粒子轟擊角度為30情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖22所示。

c、在粒子轟擊角度為45情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖23所示。

d、在粒子轟擊角度為60情況下，分別對(duì)本反相器中的pmos2和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，所得的波形如圖24所示。

驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，在不同的let能量值和不同的角度的情況下分別對(duì)本反相器中的pmos2管和現(xiàn)有技術(shù)二中反相器的pmos管的漏極進(jìn)行粒子轟擊，可以看出本反相器產(chǎn)生的set波形跟現(xiàn)有技術(shù)二中反相器產(chǎn)生的set波形相比，本反相器產(chǎn)生的set脈沖波形值下降了一半多。隨著粒子轟擊的let能量不斷增加，本反相器產(chǎn)生的set波形的寬度逐漸變寬，set波形電壓值處于0.5v左右，高于0.5v的地方相當(dāng)于毛刺，總體來(lái)說(shuō)驅(qū)動(dòng)等效時(shí)，特殊反相器的抗輻照能力得到了很大提高。隨著粒子轟擊的角度不斷的變大，特殊反相器產(chǎn)生的set波形的電壓值從0.3v不斷地降低到0v，相當(dāng)于對(duì)電路本身沒(méi)有任何干擾，可以說(shuō)明特殊反相器對(duì)角度轟擊有很好的抑制作用。更進(jìn)一步的證明了特殊反相器結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。