Diseño y validación de un circuito lógico CMOS RH basado en V-Gate n-MOSFET con tolerancia al efecto TID
Autores: Ki, Donghan; Lee, Minwoong; Lee, Namho; Cho, Seongik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y validación de un circuito lógico CMOS RH basado en V-Gate n-MOSFET con tolerancia al efecto TID
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuito lógico resistente a la radiación
CMOS
Circuito lógico
N-MOSFET de compuerta en V
Dosis total de ionización
Tolerancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio diseñó un circuito lógico de óxido metálico complementario (CMOS) resistente a la radiación (RH) basado en un n-MOSFET de compuerta variable (V-gate) RH que era resistente al efecto de dosis ionizante total (TID) y evaluó su tolerancia a la radiación. Entre los diferentes circuitos lógicos CMOS, se diseñaron compuertas NOT, NAND y NOR utilizando n-MOSFETs de V-gate mediante técnicas de transformación de diseño y p-MOSFETs estándar. Antes del diseño del proceso, predijimos el daño por radiación utilizando técnicas de modelado y simulación y validamos la tolerancia realizando pruebas de radiación reales después del diseño del proceso. Además, implementamos el diseño del proceso del circuito lógico CMOS en un proceso de bulk CMOS de 0.18 um. La prueba de radiación real aplicó una dosis de radiación acumulativa total de 25 kGy a 5 kGy por hora en una instalación de irradiación de rayos gamma de alto nivel. En consecuencia, la resistencia del circuito lógico CMOS de RH basado en el n-MOSFET de V-gate de RH al efecto de TID fue validada a través de experimentos.
Descripción
Este estudio diseñó un circuito lógico de óxido metálico complementario (CMOS) resistente a la radiación (RH) basado en un n-MOSFET de compuerta variable (V-gate) RH que era resistente al efecto de dosis ionizante total (TID) y evaluó su tolerancia a la radiación. Entre los diferentes circuitos lógicos CMOS, se diseñaron compuertas NOT, NAND y NOR utilizando n-MOSFETs de V-gate mediante técnicas de transformación de diseño y p-MOSFETs estándar. Antes del diseño del proceso, predijimos el daño por radiación utilizando técnicas de modelado y simulación y validamos la tolerancia realizando pruebas de radiación reales después del diseño del proceso. Además, implementamos el diseño del proceso del circuito lógico CMOS en un proceso de bulk CMOS de 0.18 um. La prueba de radiación real aplicó una dosis de radiación acumulativa total de 25 kGy a 5 kGy por hora en una instalación de irradiación de rayos gamma de alto nivel. En consecuencia, la resistencia del circuito lógico CMOS de RH basado en el n-MOSFET de V-gate de RH al efecto de TID fue validada a través de experimentos.