16672

مكانيزمها و مدلسازي تاثير تشعشعات بر ترانزيستورهاي سه بعدي

1403

دكتر محمدعظيم كرمي

با ورود فناوري‌هاي نانومتري به گره‌هاي پيشرفته و گذار صنعت نيمه‌هادي از ترانزيستورهاي مسطح به معماري‌هاي سه‌بعدي نظير FinFET وGAAFET، مسئله‌ي قابليت اطمينان در برابر تشعشعات به يكي از چالش‌هاي محوري طراحي مدارات الكترونيكي تبديل شده است. اگرچه اين ساختارها از نظر كنترل الكترواستاتيكي و مصرف توان مزاياي قابل‌توجهي ارائه مي‌دهند، اما از سوي ديگر كاهش ابعاد فيزيكي، افزايش چگالي المان‌ها و پيچيده‌تر شدن نواحي فعال باعث شده است كه اثرات تشعشعي، شامل ميزان يونش كل و اثرات تك‌رويدادي، با شدت و ماهيتي متفاوت از فناوري‌هاي پيشين بروز پيدا كنند. مطالعات اخير نشان مي‌دهد كه در ترانزيستورهاي سه‌بعدي، اثرات ميزان يونش كل ديگر صرفاً به اكسيد گيت محدود نيست و اجزايي نظير نواحي جداساز جانبي، عايق‌هاي مدفون و فصل‌مشترك‌هاي متعدد، نقش تعيين‌كننده‌اي در تغيير پارامترهاي الكتريكي و كاهش پايداري دستگاه ايفا مي‌كنند. همچنين اثرات تك‌رويدادي هم به‌دليل شكل‌گيري حجم‌هاي حساس سه‌بعدي، مسيرهاي پيچيده‌ي جمع‌آوري بار و بروز پديده‌هايي مانند اشتراك بار و خطاهاي چندگره‌اي، رفتار غيرخطي و غير قابل پيش‌بيني ‌تري نسبت به نسل‌هاي قبلي از خود نشان مي‌دهند. اين تحولات سبب شده‌اند كه رويكردهاي سنتي مقاوم‌سازي و مدل‌سازي تشعشعات كارايي خود را از دست داده و نياز به بازنگري اساسي در تحليل فيزيكي، طراحي ساختار و توسعه‌ي مدل‌هاي پيش‌بيني‌كننده‌ي نوين به‌وضوح احساس شود. اين پژوهش با تمركز بر روندهاي نوين تحقيقاتي، نشان مي‌دهد كه چگونه بررسي فيزيك تشعشع در ترانزيستورهاي سه‌بعدي، توسعه‌ي راهكارهاي مقاوم‌سازي هدفمند و پيشرفت مدل‌سازي چندمقياسي، مسير آينده‌ي طراحي ادوات و مدارهاي پيشرفته را شكل مي‌دهد. چنين نگاهي، چارچوبي ضروري براي طراحي نسل بعدي سامانه‌هاي الكترونيكي قابل‌اعتماد در محيط‌هاي گوناگون را فراهم مي‌سازد.

12/10/2025 12:00:00 AM

89219

1404/10/16