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Análises dos transistores de porta flutuante : modelamento e impacto do efeito de doses total ionizante

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Análises dos transistores de porta flutuante : modelamento e impacto do efeito de doses total ionizante

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Título Análises dos transistores de porta flutuante : modelamento e impacto do efeito de doses total ionizante
Autor Grisales, Catalina Aguirre
Orientador Wirth, Gilson Inacio
Data 2013
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Assunto Simulação numérica
Transistores
[en] Capacitive coupling coefficient
[en] Charge retention
[en] Floating gate transistor
[en] MOS transistor
[en] Threshold voltage
[en] Total ionizing dose
Resumo Nesta dissertação é apresentado o estudo dos transistores de porta flutuante (Floating Gate Transistor - FG Transistor), sua modelagem, e a análise do efeito da dose de ionização total (Total Ionizing Dose- TID) sobre os transistores FG. Para isto foi procurado e implementado um modelo de simulação elétrica do transistor FG em condições de leitura (análise DC), baseado no cálculo quantitativo da tensão na porta flutuante em função das tensões nos terminais do transistor, no valor de carga armazenado na porta flutuante e nos coeficientes de acoplamento capacitivo que apresentam este tipo de dispositivos. Para a análise do efeito TID, a tensão limiar do transistor MOS foi variada usando o método de simulação Monte Carlo, tendo em conta as variações da tensão limiar que apresentam os transistores FG submetidos na radiação ionizante. O estudo obteve como resultado a confirmação da perda de carga do FG à medida que é incrementada a dose de radiação, o que implica uma alteração na característica de retenção de carga que caracteriza as células de memórias não voláteis (Non Volatile Memory - NVM).
Abstract In this dissertation work, a study of the the floating gate Transistor (FG transistor) performed. The focus in the electrical modeling, and the analysis of the impact of the Total Ionizing Dose (TID) on the electrical performance of the device. Aiming electrical level simulation, different electric simulation models for the FG transistor in read conditions (DC analysis) were evaluated and the model best suited for implementation into the simulation tool was selected. The selected model is based on Floating Gate voltage calculation as a function of polarization voltage of the FG transistor terminals, the stored charge value in the Floating Gate and the capacitive coupling coefficient presented by this device. For the TID analysis the threshold voltage of the MOS transistor was shifted by means of a Monte Carlo simulation method, considering the threshold voltage variations when the FG transistor is subjected to the ionizing radiation.The analysis lead to the confirmation that the loss charge stored in the FG increases with the radiation dose, affecting the retention characteristics of the memory cells.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/96480
Arquivos Descrição Formato
000913517.pdf (1.260Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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