【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种适用于全耗尽绝缘体上硅(fullydepleted silicon on insulator，fdsoi)器件总剂量效应的加固电路。
技术介绍
1、随着摩尔定律的发展，fdsoi借助埋氧层上超薄的硅膜和独有的体偏置技术，具有更低的电容、结漏电和良好的抗辐照性能，这使得通过fdsoi工艺制备的fdsoi器件，在航空、航天等领域中成为不可或缺的重要选择。长期工作在辐照环境下的fdsoi器件，其电学性能会发生扰动和退化，从而导致整个集成电路系统失效。其中，由高能射线及带电粒子引起电子器件内部电离，导致器件电学性能退化的累积效应称为总剂量(total ionizingdose，tid)效应，总剂量效应是影响电子器件寿命的主要因素且无法消除。这就需要对fdsoi器件进行总剂量效应的加固，来改善总剂量效应对fdsoi器件产生的影响。
2、目前，对fdsoi器件总剂量效应的加固实现方式为，对fdsoi器件进行加固，具体是对fdsoi器件使用不同形状的栅极、加入p+掺杂、加入牺牲层等。然而，加固fdsoi器件需要对fdsoi器件的结构本身进行改变，需要加入不同掩膜板和使用不同的工艺。这就需要将fdsoi器件应用到的集成电路板推翻重新做，导致对fdsoi器件总剂量效应的加固，所需的时间较长以及成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种适用于fdsoi器件总剂量效应的加固电路，解决对fdsoi器件总剂量效应的加固，所需的时间较长以及成本
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供一种适用于fdsoi器件总剂量效应的加固电路，路包括：阈值电压测量电路、比较器电路和反压电荷泵电路，
4、阈值电压测量电路分别与比较器电路和反压电荷泵电路连接，阈值电压测量电路用于监测fdsoi器件的阈值电压；
5、比较器电路与反压电荷泵电路连接，比较器电路用于将阈值电压与参考电压进行比较，输出比较电压，反压电荷泵电路用于在比较电压为高电平时，根据比较电压产生负背栅偏置电压，并根据负背栅偏置电压对阈值电压进行调节。
6、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，阈值电压测量电路包括产生模块电路，产生模块电路包括mos管m1、mos管m2、mos管m3、mos管m4、mos管m5、电流源ibias、电容c1、缓冲器、sn高电平脉冲电路和sp低电平脉冲电路，mos管m1、mos管m2、mos管m3、mos管m4和mos管m5构成电流镜电路；
7、mos管m1的栅极与输入端vg连接，mos管m1的源极与地电位gnd连接，mos管m1的漏级分别与mos管m2的漏级、mos管m2的栅极和mos管m3的栅极连接；
8、mos管m2的栅极与mos管m3的栅极连接，mos管m2的源极与电源电位vdd连接；
9、mos管m3的源极与电源电位vdd连接，mos管m3的漏极分别与mos管m4的漏级、mos管m4的栅极和mos管m5的栅极连接；
10、mos管m4的栅极与mos管m5的栅极连接，mos管m4的漏极与mos管m5的栅极连接，mos管m4的源极与地电位gnd连接；
11、mos管m5的源极与地电位gnd连接，mos管m5的漏极分别与电流源ibias的负极、电容c1的vm端和缓冲器的输入端连接；
12、电流源ibias的正极与电源电位vdd连接，电容c1的远离vm端的一端与地电位gnd连接，缓冲器的输出端与sn高电平脉冲电路的输入端vq连接，sn高电平脉冲电路的输出端vsn与sp低电平脉冲电路的输入端连接；
13、mos管m1的背栅电极vbg与反压电荷泵电路的输出端vbgf连接。
14、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，阈值电压测量电路还包括测量模块电路，测量模块电路包括衬底选择电路、mos管m6、mos管m7、电容c2，
15、衬底选择电路的一端分别与输入端vg、mos管m1的栅极、mos管m6的源极连接，衬底选择电路的另一端分别与mos管m6的漏极、电容c2的靠近输出阈值电压vth的一端和mos管m7的漏极连接；
16、mos管m6的源极分别与输入端vg、mos管m1的栅极连接，mos管m6的栅极与sp低电平脉冲电路的输出端vsp连接，mos管m6的漏极分别与电容c2的靠近输出阈值电压vth的一端、mos管m7的漏极连接；
17、mos管m7的漏极与电容c2的靠近输出阈值电压vth的一端连接，mos管m7的源极与地电位gnd连接，mos管m7的栅极与sn高电平脉冲电路的输出端vsn连接，电容c2的远离输出阈值电压vth的一端与地电位gnd连接；
18、输出阈值电压vth的输出端与比较器电路连接。
19、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，产生模块电路用于在输入端vg输入预设三角波时，通过电流镜电路对mos管m1的漏极电流ids进行复制并输出，并将电流ids与预设电流进行比较，在电流ids小于预设电流时，对电容c1充电则输入端vq为高电平，在电流ids大于预设电流时，对电容c1放电则输入端vq为低电平，vm端产生下降沿和高电平脉冲sn，高电平脉冲sn输入到sp低电平脉冲电路产生低电平脉冲sp。
20、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，测量模块电路用于在接收到高电平脉冲sn时，mos管m7导通，电容c2放电，输出阈值电压vth为低电平；在接收到低电平脉冲sp时，mos管m8导通，电容c2充电，输出阈值电压vth等于电容c2的电压。
21、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，比较器电路包括mos管m14、mos管m15、mos管m16、mos管m17、mos管m18、mos管m19、mos管m20、mos管m21、电流源ibias和电容cl，
22、mos管m14的栅极与输入输出阈值电压vth的输入端vin-连接，mos管m14的源极分别与mos管m15的源极、mos管m18的漏极连接，mos管m14的漏极分别与mos管m16的漏极、mos管m16的栅极和mos管m17的源极连接；
23、mos管m15的栅极与输入参考电压的输入端vin+连接，mos管m15的源极与mos管m18的漏极连接，mos管m15的漏极分别与mos管m17的漏极、mos管m19的栅极连接；
24、mos管m16的漏极与mos管m17的栅极连接，mos管m16的源极与电源电位vdd连接，mos管m16的栅极与mos管m17的栅极连接；
25、mos管m17的源极与电源电位vdd连接，mos管m17的漏极与mos管m19的栅极连接；
26、mos管m18的栅极分别与mos管m21的栅极、mos管m21的漏极、电流源ibias的负极和mos管m20的栅极连接，mos管m18的源极与地电位gnd连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于FDSOI器件总剂量效应的加固电路，其特征在于，所述电路包括：阈值电压测量电路、比较器电路和反压电荷泵电路，
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述阈值电压测量电路包括产生模块电路，所述产生模块电路包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、电流源Ibias、电容C1、缓冲器、SN高电平脉冲电路和SP低电平脉冲电路，所述MOS管M1、所述MOS管M2、所述MOS管M3、所述MOS管M4和所述MOS管M5构成电流镜电路；
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述阈值电压测量电路还包括测量模块电路，所述测量模块电路包括衬底选择电路、MOS管M6、MOS管M7、电容C2，
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述产生模块电路用于在所述输入端VG输入预设三角波时，通过所述电流镜电路对MOS管M1的漏极电流Ids进行复制并输出，并将所述电流Ids与预设电流进行比较，在所述电流Ids小于所述预设电流时，对所述电容C1充电则输入端VQ为高电平，在所述电流Ids大于所述预设电流时，对所述电容C1放
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述测量模块电路用于在接收到高电平脉冲SN时，所述MOS管M7导通，所述电容C2放电，所述输出阈值电压VTH为低电平；在接收到所述低电平脉冲SP时，所述MOS管M6导通，所述电容C2充电，所述输出阈值电压VTH等于所述电容C2的电压。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述比较器电路包括MOS管M14、MOS管M15、MOS管M16、MOS管M17、MOS管M18、MOS管M19、MOS管M20、MOS管M21、电流源Ibias和电容CL，
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述比较器电路用于当所述阈值电压VTH小于所述参考电压时，所述MOS管M14截至，所述MOS管M16截至，所述MOS管M17截至，从所述电源电位VDD中不抽取电流，所述MOS管M15和所述MOS管M18工作在深三极管区，电流为0，则所述MOS管M19的栅极处的电压Vo1为0，则所述比较器电路的输出端Vout输出的所述比较电压VBJQ为高电平；当所述阈值电压VTH大于所述参考电压时，所述MOS管M15的栅极电压小于所述MOS管M15的阈值电压，所述MOS管M15的阈值电压截至，所述MOS管M14、所述MOS管M16和所述MOS管M18工作在饱和区，所述MOS管M17位于深三极管区，所述电压Vo1为所述电源电位VDD的电压，则所述比较电压VBJQ为低电平。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述反压电荷泵电路包括与非门、延时电路、输入时钟CLK0、输入时钟CLK1、输入时钟CLK2、MOS管M22、MOS管M23、MOS管M24、MOS管M25、电容C3、电容C4，
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述反压电荷泵电路用于在所述比较电压VBJQ为所述高电平的情况下，当所述CLK1为低电平，所述CLK2为高电平时，所述MOS管M22、所述MOS管M24导通，所述电源电位VDD给所述电容C4充电，当所述电容C4充电结束时所述电容C4被充满电，则所述MOS管M23的电压为所述电源电位VDD，当所述CLK1为高电平，所述CLK2为低电平时，所述MOS管M23和所述MOS管M25导通，所述电容C4上的电荷转移到所述电容C3上，使得所述输出端Vbgf的所述负背栅偏置电压为负的所述MOS管M23的电压，将所述负背栅偏置电压作为所述阈值电压测量电路的输入，调节所述阈值电压，直到所述阈值电压为设定电压时停止调节所述阈值电压。
10.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述衬底选择电路包括MOS管M8、MOS管M9，
...【技术特征摘要】
1.一种适用于fdsoi器件总剂量效应的加固电路，其特征在于，所述电路包括：阈值电压测量电路、比较器电路和反压电荷泵电路，
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述阈值电压测量电路包括产生模块电路，所述产生模块电路包括mos管m1、mos管m2、mos管m3、mos管m4、mos管m5、电流源ibias、电容c1、缓冲器、sn高电平脉冲电路和sp低电平脉冲电路，所述mos管m1、所述mos管m2、所述mos管m3、所述mos管m4和所述mos管m5构成电流镜电路；
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述阈值电压测量电路还包括测量模块电路，所述测量模块电路包括衬底选择电路、mos管m6、mos管m7、电容c2，
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述产生模块电路用于在所述输入端vg输入预设三角波时，通过所述电流镜电路对mos管m1的漏极电流ids进行复制并输出，并将所述电流ids与预设电流进行比较，在所述电流ids小于所述预设电流时，对所述电容c1充电则输入端vq为高电平，在所述电流ids大于所述预设电流时，对所述电容c1放电则输入端vq为低电平，所述vm端产生下降沿和高电平脉冲sn，所述高电平脉冲sn输入到所述sp低电平脉冲电路产生低电平脉冲sp。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述测量模块电路用于在接收到高电平脉冲sn时，所述mos管m7导通，所述电容c2放电，所述输出阈值电压vth为低电平；在接收到所述低电平脉冲sp时，所述mos管m6导通，所述电容c2充电，所述输出阈值电压vth等于所述电容c2的电压。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述比较器电路包括mos管m14、mos管m15、mos管m16、mos管m17、mos管m18、mos管m19、mos管m20、mos管m21、电流源ibias和电容cl，
7.根据权利要求6所述的电路，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红侠，高田芝，刘昌，王树龙，陈树鹏，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。