不同温度条件下GLPNP晶体管的电离辐射缺陷演化行为研究

发布时间：2018-10-21 12:18

【摘要】：本文基于10rad/s的Co-60γ射线,针对3种不同结构(基区面积和发射极周长面积比)的GLPNP晶体管,在不同温度条件下(室温、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃、200℃)进行了辐照试验。辐照前后测试了GLPNP双极晶体管电性能,揭示了不同温度条件下产生的氧化物俘获正电荷和界面态的演化行为。试验结果表明,不同温度条件下,由辐射导致的晶体管的电离损伤程度不同。相同γ辐射剂量下,当温度小于200℃时,随着温度的升高,?(1/β)逐渐增加;但当辐射温度达到200℃时,?(1/β)发生了降低。基于Gummel曲线的分析表明,不同温度条件下?(1/β)的差异主要由基极电流的变化引起,与集电极电流基本无关。采用GS技术和SS技术表征GLPNP晶体管中的缺陷时,这两种技术能达到良好的一致性,且GS技术要比SS技术更直观,计算更简便。DLTS分析能够准确检测界面态的演化,但尚不能检测到浅能级的氧化物俘获正电荷。基于GS技术,SS技术和DLTS的测试分析表明:在室温到200℃的温度范围内,氧化物俘获正电荷随辐射温度的升高逐渐减少;辐射温度小于200℃时,界面态随温度的升高逐渐增加,但当辐射温度达到200℃时,界面态的浓度发生了降低。这表明在室温以上的各温度下氧化物俘获正电荷都存在退火效应,而界面态在达到200℃时才会明显退火。由此可得,不同温度条件下晶体管中产生的界面态陷阱是影响电流增益退化的主要因素。对比不同结构的GLPNP晶体管的电性能和电离辐射缺陷可知,相同温度条件下不同结构的GLPNP晶体管的?(1/β)的差异是基极电流和集电极电流共同作用的结果。辐射温度较低时,以空间电荷区的复合占主导,发射极周长面积比增大决定不同结构的晶体管的?(1/β)的变化;辐射温度升高后,空间电荷区的复合减弱,而中性基区的复合增强,基区面积和发射极周长面积比共同作用使得不同结构的晶体管的?(1/β)之间的差异减小。
[Abstract]:Based on 10rad/s Co-60 纬 rays, three kinds of GLPNP transistors with different structure (base area and emitter circumference area ratio) were irradiated at different temperatures (room temperature, 50 鈩，

本文编号：2285072