1. 研究目的与意义
嵌入式静态随机存储器(Static-Random-Access-Memory, SRAM)凭借低待机功耗、快读写速度优点而广泛应用于互联网、物联网、可穿戴设备、车载以及航天电子系统中。
由于绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator, SOI)技术具有的集成度高、漏电低、寄生电容小以及无闩锁(Latch-Up)等独特的优势，基于SOI工艺的SRAM存储单元具有面积小、静态功耗低、读写速度快和抗单粒子闩锁特点，较好地满足嵌入式应用需求。
利用部分耗尽型（Partially-Depleted，PD）SOI工艺，设计基于浮体器件的SRAM单元由于浮体效应而存在漏电大、稳定性低、抗辐射能力弱等问题。
2. 课题关键问题和重难点
近几年，由于中美两国技术对抗和贸易摩擦，国内对微电子技术发展及人才需求都与日俱增，微电子、物理电子、集成电路等相关专业的本科、研究生毕业生都供不应求。
当下，从半导体材料制备生长到半导体器件加工各个环节都急需优秀人才。
作为微电子等专业的核心专业课程，《半导体物理与器件》相关课程主要介绍半导体器件的特性、工作原理及其局限性的基础知识。
3. 国内外研究现状（文献综述）
本次毕业设计的重点是基于TCAD的SRAM功能单元的工艺和器件仿真，即用TCAD软件（如Silvaco Victory Process）完成SRAM的工艺流程仿真，输出SRAM单元的物理结构，并通过器件仿真验证其正确性。
同时，对工艺参数和外部环境（如辐照、高温）对SRAM单元功能的影响进行分析和验证。
以航天工程的设计阶段为例,器件的单粒子效应评估主要依赖于地面模拟实验，但空间环境中粒子种类丰富、粒子能量高达GeV量级，地面模拟实验不能反映真实的空间环境、不能反映器件内部对粒子入射的详细响应。
4. 研究方案
用Silvaco TCAD软件完成SRAM的工艺流程仿真，设计出具有高集成度、高稳定性、抗总剂量和单粒子能力强的嵌入式SRAM存储单元，输出SRAM单元的物理结构，并通过器件仿真验证其正确性。
同时，对工艺参数和外部环境（如辐照、高温）对SRAM单元功能的影响进行分析和验证。
设计结果要求：设计电路一份，软件设计框图及程序一份。
5. 工作计划
一、工作内容：（1）完成与课题有关的开题报告一份；（2）完成与设计有关的英文资料的翻译；（3）掌握Silvaco TCAD仿真软件的使用；（4）完成SOI工艺器件的TCAD仿真；（5）完成SRAM电路的TCAD仿真与实现；（6）测试工艺参数和外部环境对SRAM单元功能的影响；（7）完成毕业设计论文一份；（8）评阅教师评阅论文，学生根据指导意见修改论文；接受答辩资格审查；（9）毕业设计答辩及成绩评定。
二、需要提供的基础资料：（1）需要购买/借阅/下载的技术资料： ①Silvaco TCAD仿真软件使用资料； ②SRAM相关方面的资料； ③相关毕业设计方面的论文文献。
（2）需要购买/具备的软硬件资料： ①计算机一台； ②Silvaco TCAD仿真软件。
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