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面向数据中心内部应用的超高速2:1数字选择器与行波等离子体调制器IM/DD发射机（工作速率222 GBaud）

DOI：10.1109/JLT.2020.2972637 期刊：Journal of Lightwave Technology 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 本文提出了一种基于物理的紧凑建模方法，该方法将总电离剂量（TID）和应力诱导缺陷的影响纳入金属氧化物半导体（MOS）器件与集成电路（IC）的仿真中。该方案通过计算表面电势（ψs）来捕捉氧化层陷阱电荷和界面陷阱的电荷贡献，并描述它们随电离辐射暴露及老化效应变化的MOS静电特性与器件工作特性影响。该建模方法在大块硅和绝缘体上硅（SOI）MOS器件中得到验证，其公式体系通过TCAD仿真以及辐照器件模型计算与实验I-V特性的对比得以证实。该建模方法适用于模拟先进MOS器件和IC中的TID与老化效应，且与现代MOSFET紧凑建模技术兼容。文中还给出了SRAM单元中TID和老化效应的电路级验证示例。
作者： I. Sanchez Esqueda，H. J. Barnaby，M. P. King
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研究概述 实验方案

研究目的

提出一种基于物理的紧凑建模方法，该方法将总电离剂量（TID）和应力诱导缺陷的影响纳入金属氧化物半导体（MOS）器件及集成电路（IC）的仿真中。

研究成果

所提出的基于物理的紧凑建模方法能准确描述MOS器件和集成电路中总电离剂量（TID）与老化效应的影响。该方法与标准表面势基紧凑模型兼容，并已通过TCAD仿真和实验数据验证。该方案适用于电路级仿真，支持抗辐射集成电路的设计。

研究不足

该建模方法为简化起见，假设界面陷阱在能量上呈均匀分布，这可能无法捕捉非均匀能量分布的所有细微差别。此外，辐射和应力诱导缺陷对短沟道效应（SCE）的影响也未作深入探讨。

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