VDMOS电离辐射效应快速评估方法
发布时间：2021-02-07 09:35
高压垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管（Vertical Double-diffused MOSFET,VDMOS）是空间广泛应用的半导体器件,由于空间环境存在电离辐射,需要开展其抗辐射能力的评估。通常采用国军标规定的常温辐照至考核剂量,再追加50%辐照剂量和168 h的高温退火评估方法,实验周期较长。为缩短实验周期,开展了VDMOS电离辐射效应快速评估方法研究,通过国军标实验方法与高温100℃辐照结果对比发现,在较大的剂量范围内,高温辐照可以缩短测试评估时间,并较好地评估高压VDMOS器件的抗辐射能力。通过典型数字电路在高温100℃下辐照与国军标方法对比,证明了高温辐照方法具有国军标方法的等效性,且可以节省168 h的退火时间,极大的缩短了评估周期。本方法可用于高压VDMOS器件的抗电离辐射能力的快速评估。
【文章来源】：核技术. 2020,43(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
VDMOS器件电离辐射效应辐射试验偏置
图2、图3是两种卫星用典型VDMOS器件采用高温100℃辐照试验方法与国军标方法试验结果的对比。从试验结果可以看出，高温100℃辐照试验方法与国军标方法中高温100℃退火后的结果吻合一致性较好。为了对两种方法获得的结果的一致性进行分析，图4是将辐射引起阈值电压漂移量进行对比。将两种方法所对应的考核目标剂量统一：常温辐照剂量除以1.5即为考核目标剂量；高温辐照剂量就是考核目标剂量。以漏源电流为10μA所对应的阈值电压的变化为参考，其随评估目标剂量的变化如图4所示，通过高温辐照方法获得的退化曲线，与采用国军标规定的方法获得相似的结果。结果表明，采用高温辐照的方法可以与现有方法得到相同的结果，评估结果一致；且可以缩短1周多的评估时间，加快了评估周期。图3 700 krad(Si)目标值下的变化关系对比(a)100 V加固VDMOS器件，(b)200 V加固VDMOS器件
图2 100 krad(Si)目标值下的变化关系对比(a)100 V加固VDMOS器件，(b)200 V加固VDMOS器件图4 不同目标值下两种评估方法的阈值电压变化对比(a)100 V,(b)200 V
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of total dose irradiation on the threshold voltage of H-gate SOI NMOS devices[J]. Qian-Qiong Wang,Hong-Xia Liu,Shu-Peng Chen,Shu-Long Wang,Chen-Xi Fei,Dong-Dong Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2016(05)
[2]NROM存储器总剂量辐射损伤效应和退火特性[J]. 张兴尧,郭旗,陆妩,于新. 核技术. 2015(01)
[3]双极集成电路低剂量率辐射损伤增强效应的高温辐照加速实验[J]. 刘敏波,陈伟,姚志斌,黄绍艳,何宝平,盛江坤,肖志刚,王祖军. 强激光与粒子束. 2014(03)
[4]国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究[J]. 高博,刘刚,王立新,韩郑生,张彦飞,王春林,温景超. 物理学报. 2012(17)
本文编号：3022029
【文章来源】：核技术. 2020,43(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
VDMOS器件电离辐射效应辐射试验偏置
图2、图3是两种卫星用典型VDMOS器件采用高温100℃辐照试验方法与国军标方法试验结果的对比。从试验结果可以看出，高温100℃辐照试验方法与国军标方法中高温100℃退火后的结果吻合一致性较好。为了对两种方法获得的结果的一致性进行分析，图4是将辐射引起阈值电压漂移量进行对比。将两种方法所对应的考核目标剂量统一：常温辐照剂量除以1.5即为考核目标剂量；高温辐照剂量就是考核目标剂量。以漏源电流为10μA所对应的阈值电压的变化为参考，其随评估目标剂量的变化如图4所示，通过高温辐照方法获得的退化曲线，与采用国军标规定的方法获得相似的结果。结果表明，采用高温辐照的方法可以与现有方法得到相同的结果，评估结果一致；且可以缩短1周多的评估时间，加快了评估周期。图3 700 krad(Si)目标值下的变化关系对比(a)100 V加固VDMOS器件，(b)200 V加固VDMOS器件
图2 100 krad(Si)目标值下的变化关系对比(a)100 V加固VDMOS器件，(b)200 V加固VDMOS器件图4 不同目标值下两种评估方法的阈值电压变化对比(a)100 V,(b)200 V
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of total dose irradiation on the threshold voltage of H-gate SOI NMOS devices[J]. Qian-Qiong Wang,Hong-Xia Liu,Shu-Peng Chen,Shu-Long Wang,Chen-Xi Fei,Dong-Dong Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2016(05)
[2]NROM存储器总剂量辐射损伤效应和退火特性[J]. 张兴尧,郭旗,陆妩,于新. 核技术. 2015(01)
[3]双极集成电路低剂量率辐射损伤增强效应的高温辐照加速实验[J]. 刘敏波,陈伟,姚志斌,黄绍艳,何宝平,盛江坤,肖志刚,王祖军. 强激光与粒子束. 2014(03)
[4]国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究[J]. 高博,刘刚,王立新,韩郑生,张彦飞,王春林,温景超. 物理学报. 2012(17)
本文编号：3022029
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