MRAM空间粒子辐射效应关键技术研究

作者：杨茂森; 周昕杰; 陈瑶

来源：电子与封装, 2021, 21(04): 62-70.

DOI：10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0411

• 磁性随机存储器
• 辐射效应
• 电学表征
• 器件模型
• 电路仿真

磁性随机存储器(MRAM)以其天然的抗辐射特性逐渐成为宇航电子系统的核心元器件之一。围绕MRAM空间粒子辐射效应关键技术,对MRAM辐射效应的研究背景、物理机制、研究方法等内容进行了论述。目前对MRAM的辐射效应研究主要集中在对商用MRAM芯片的辐射性能进行辐射实验评价,评价内容主要包括质子、中子、γ射线等空间粒子对芯片存储数据翻转率的影响。借助于TEM、AFM、XRR及探针等技术对辐射前后的磁隧道结(MTJ)的界面态进行表征,探究离子辐射对MTJ内部结构的影响,揭示出辐射损伤物理机制。除了辐射实验及电镜表征外,通过创建MTJ的电路或TCAD模型,模拟外围读写电路的辐射效应,可以实现整个MRAM芯片的抗辐射性能评估,同时也可以降低重复试验的成本,提高研究效率。