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脉冲激光辐照实验中STT-MRAM单粒子效应的研究
自旋转移力矩磁阻随机存取存储器（STT - MRAM）因其非易失性、数据稳定性和快速寻址能力而被认为是一种有前途的随机存储器件。然而，STT - MRAM器件由于在空间辐射环境中与高能粒子的碰撞而容易受到单粒子效应（SEE）的影响。特别是，单事件翻转（SEU）和单事件闩锁（SEL）的SEE能够导致STT - MRAM器件的读写数据错误、功能异常和老化。因此，研究STT - MRAM器件的SEU和SEL的实验规律非常有价值。它将为辐射机制和硬度保证设计的进一步研究做出重大贡献。本文通过脉冲激光模拟空间辐射环境实验，验证了STT - MRAM器件中可以发生SEU和SEL。根据实验结果，该器件进行SEU的阈值为450 pJ。并且错误位数随着激光能量的增加而增加。当激光能量为900 pJ时，误差位已达到饱和。此外，该器件的 SEL 阈值为 3.0 nJ。其闩锁电流为 72.0 mA，是器件正常工作电流的 40 倍。最后，从显微图像可以明显看出，发生 SEL 的器件敏感区域是外围 CMOS 电路。
摘要概览
自旋转移力矩磁阻随机存取存储器（STT - MRAM）因其非易失性、数据稳定性和快速寻址能力而被认为是一种有前途的随机存储器件。然而，STT - MRAM器件由于在空间辐射环境中与高能粒子的碰撞而容易受到单粒子效应（SEE）的影响。特别是，单事件翻转（SEU）和单事件闩锁（SEL）的SEE能够导致STT - MRAM器件的读写数据错误、功能异常和老化。因此，研究STT - MRAM器件的SEU和SEL的实验规律非常有价值。它将为辐射机制和硬度保证设计的进一步研究做出重大贡献。本文通过脉冲激光模拟空间辐射环境实验，验证了STT - MRAM器件中可以发生SEU和SEL。根据实验结果，该器件进行SEU的阈值为450 pJ。并且错误位数随着激光能量的增加而增加。当激光能量为900 pJ时，误差位已达到饱和。此外，该器件的 SEL 阈值为 3.0 nJ。其闩锁电流为 72.0 mA，是器件正常工作电流的 40 倍。最后，从显微图像可以明显看出，发生 SEL 的器件敏感区域是外围 CMOS 电路。