GPNP晶体管电离/位移协同效应研究

发布时间：2021-08-09 08:58

　　本文以GPNP晶体管为研究对象,基于40Me V Si离子和Co⁶⁰源单因素辐照及顺序辐照,系统地研究了位移效应、电离效应及电离/位移协同效应的基本特征和损伤机理。在不同Si离子辐射注量和γ辐射剂量条件下,通过原位测试电性能的退化规律分析缺陷的演化特征,揭示GPNP晶体管在不同辐照条件下的辐射效应机理。试验结果表明,GPNP晶体管在40MeV Si离子辐照下,损伤主要是由于基区硅体内位移缺陷导致的。硅体内位移缺陷增加了载流子的体复合,导致基极电流发生较大的升高,使得电流增益下降。GPNP晶体管在高剂量率电离辐射下,损伤主要是由发射极-基极空间电荷区产生氧化物电荷和界面态导致的。界面态提高表面复合率,降低电流增益,而氧化物电荷起抑制界面态的作用。在这两种电离缺陷共同作用下,晶体管电流增益损伤随电离辐射剂量的增加而增加。GPNP晶体管在低剂量率电离辐射下,损伤也是由发射极-基极空间电荷区产生的氧化物电荷和界面态导致的。低剂量率电离辐射时产生的界面态数量增加,而电离辐射剂量较高时氧化物电荷逐渐回复,这使得GPNP晶体管呈现低剂量率电离辐射损伤增强效应。基于Si离子和γ射... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

主要的几种位移缺陷分类说明图

图 1-2 VO 缺陷的微观结构图[14]造成半导体内产生深能级缺陷陷阱或流子的寿命，导致电子器件的性能发仪器及系统的可靠性和寿命产生严重永久性的，很多位移缺陷在退火后不离效应研究器件的辐射作用除了产生位移损伤，平衡被破坏，产生电子-空穴对。电离 Dose effect ）、单粒子效应（SEE些年，总剂量效应造成的双极器件物层中的辐射诱导电荷和 Si/SiO2出不同辐射剂量条件下 NPN 型晶图中未辐照器件的增益曲线在最上方移动。在低偏置时，电流增益下降

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文迁。空穴跃迁所需时间是弥散不定的，常遍布几个量级穴迁移率受电场和空穴分布梯度影响[20]。一些空穴会从上层的电极处，还一些空穴会陷入氧化物层中，它们可存在于陷阱中。通常，氧化物层中会有大量空穴被捕获面附近。实验证明，桥氧空位(E'中心的前身)是导致 S陷[21]。氧化物层陷阱电荷对器件性能的影响主要是静电，氧化物层下面的半导体区域的电势将被改变。氧化物，它不会随器件运行或测量时间的变化而和基底进行电

【参考文献】：
期刊论文
[1]双极晶体管ELDRS实验及数值模拟[J]. 刘敏波,陈伟,何宝平,黄绍艳,姚志斌,盛江坤,肖志刚,王祖军.  微电子学. 2015(02)
[2]双极电压比较器低剂量率辐照损伤增强效应的变温辐照加速评估方法[J]. 马武英,陆妩,郭旗,吴雪,孙静,邓伟,王信,吴正新.  原子能科学技术. 2014(11)
[3]偏置条件对NPN及PNP双极晶体管电离辐射损伤的影响研究[J]. 李兴冀,兰慕杰,刘超铭,杨剑群,孙中亮,肖立伊,何世禹.  物理学报. 2013(09)
[4]双极型运算放大器ELDRS效应试验研究[J]. 阳辉,刘燕芳,陈宇,白桦,张东.  辐射研究与辐射工艺学报. 2011(03)



本文编号：3331776