次级电子不平衡对典型器件辐射效应的影响研究
发布时间：2022-07-11 17:56
吸收剂量是辐射效应研究中最重要的物理量,器件参数随吸收剂量的变化规律是效应研究的依据。由于电子元器件尺寸小,无法直接测量器件内部吸收剂量。目前辐射效应试验采用测量辐照试验元器件所在位置处的辐射剂量,由此代替电子元器件灵敏区域的吸收剂量的方法。由于辐照试验中器件辐射敏感区上面的封装材料和下方的基底层都较薄。这种情况下由于元器件敏感区不满足次级电子平衡条件,敏感区实际接受的吸收剂量,可能会小于在满足次级电子平衡条件下测量的标称剂量,这会造成对器件辐射损伤的过低估计。因此,在电子元器件总剂量效应辐照试验中,研究次级电子不平衡对器件实际接受的吸收剂量的影响,评估其对辐射效应研究造成的误差有多大是十分必要的。本论文选择双列直插塑料封装的CC4069六反相器作为研究的元器件,采用高分辨剂量测量方法,测量了辐照试验模型中器件灵敏层的吸收剂量,采用蒙特卡洛方法分析了器件吸收剂量与标称剂量的差异,结合辐射效应敏感参数阈电压的测量,分析评估了不满足次级电子平衡条件对CC4069反相器敏感区吸收剂量和辐射效应的影响程度。研究结果可为电子元器件辐射效应研究、辐射加固验证提供准确的基准数据,对于提高电子元器件辐...
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究目的和主要内容
第二章 MOS器件辐射效应概述
2.1 空间辐射环境
2.2 空间辐射效应
2.3 MOS器件的总剂量效应及损伤机理
2.3.1 MOS器件总剂量效应的损伤机理
2.3.2 总剂量效应对MOS器件的影响
1. 阈电压漂移
2. 跨导降低
3. 静态漏电流增大
第三章 试验装置和测试分析方法
3.1 辐照装置及其剂量场测量
3.1.1 辐照装置
3.1.2 辐照源的剂量场测量
3.2 电子元器件总剂量效应测试方法和装置
3.2.1 试验器件
3.2.2 试验器件总剂量效应参数测量
3.2.3 小体积高分辨率剂量测量系统
3.3 试验器件结构吸收剂量蒙特卡洛计算工具
第四章 CC4069器件的辐射效应测试与分析
4.1 辐照试验
4.2 阈电压漂移变化规律
4.3 器件剂量试验测量
第五章 CC4069器件结构剂量的蒙特卡洛分析
5.1 CC4069器件结构吸收剂量的蒙特卡洛分析
5.2 CC4069反相器阈电压漂移规律曲线的修正
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作创新点
6.3 展望
参考文献
在读期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]宇航用双极器件和光电耦合器位移损伤试验研究[J]. 李铮,于庆奎,罗磊,孙毅,梅博,唐民. 航天器环境工程. 2017(01)
[2]0.18μm MOS差分对管总剂量失配效应研究[J]. 吴雪,陆妩,王信,郭旗,张兴尧,于新. 原子能科学技术. 2014(10)
[3]质子辐射损伤对单结GaAs/Ge太阳电池暗特性参数的影响[J]. 岳龙,吴宜勇,张延清,胡建民,孙承月,郝明明,兰慕杰. 物理学报. 2014(18)
[4]空间辐射环境概述[J]. 李桃生,陈军,王志强. 辐射防护通讯. 2008(02)
[5]空间辐射环境单粒子效应研究[J]. 丁义刚. 航天器环境工程. 2007(05)
[6]核技术应用研究中的蒙特卡罗计算问题[J]. 许淑艳,刘保杰. 核技术. 2007(07)
[7]空间辐照环境及红外光子探测器的辐照效应[J]. 廖毅. 红外. 2006(05)
[8]CMOS器件X射线与γ射线辐照效应比较[J]. 何承发,巴维真,陈朝阳. 核技术. 2001(10)
[9]星用典型CMOS器件54HC0460Co源辐射效应研究[J]. 何宝平,张正选,郭红霞,姜景和. 原子能科学技术. 2000(04)
[10]深亚微米MOS器件的物理、结构与工艺[J]. 刘艳红,赵宇,王美田,胡礼中,魏希文. 半导体杂志. 2000(01)
博士论文
[1]功率半导体场效应器件中的辐射效应研究[D]. 万欣.清华大学 2016
[2]微纳级SRAM器件单粒子效应理论模拟研究[D]. 耿超.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[3]单粒子效应的脉冲激光试验研究[D]. 马英起.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2011
硕士论文
[1]90纳米CMOS工艺下单粒子效应引起的电荷共享研究[D]. 刘凡宇.国防科学技术大学 2010
[2]硅基MOS器件的电离辐照效应分析[D]. 李一天.西安电子科技大学 2010
[3]MOS器件总剂量辐射加固技术研究[D]. 谭开洲.电子科技大学 2001
本文编号：3658619
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究目的和主要内容
第二章 MOS器件辐射效应概述
2.1 空间辐射环境
2.2 空间辐射效应
2.3 MOS器件的总剂量效应及损伤机理
2.3.1 MOS器件总剂量效应的损伤机理
2.3.2 总剂量效应对MOS器件的影响
1. 阈电压漂移
2. 跨导降低
3. 静态漏电流增大
第三章 试验装置和测试分析方法
3.1 辐照装置及其剂量场测量
3.1.1 辐照装置
3.1.2 辐照源的剂量场测量
3.2 电子元器件总剂量效应测试方法和装置
3.2.1 试验器件
3.2.2 试验器件总剂量效应参数测量
3.2.3 小体积高分辨率剂量测量系统
3.3 试验器件结构吸收剂量蒙特卡洛计算工具
第四章 CC4069器件的辐射效应测试与分析
4.1 辐照试验
4.2 阈电压漂移变化规律
4.3 器件剂量试验测量
第五章 CC4069器件结构剂量的蒙特卡洛分析
5.1 CC4069器件结构吸收剂量的蒙特卡洛分析
5.2 CC4069反相器阈电压漂移规律曲线的修正
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作创新点
6.3 展望
参考文献
在读期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]宇航用双极器件和光电耦合器位移损伤试验研究[J]. 李铮,于庆奎,罗磊,孙毅,梅博,唐民. 航天器环境工程. 2017(01)
[2]0.18μm MOS差分对管总剂量失配效应研究[J]. 吴雪,陆妩,王信,郭旗,张兴尧,于新. 原子能科学技术. 2014(10)
[3]质子辐射损伤对单结GaAs/Ge太阳电池暗特性参数的影响[J]. 岳龙,吴宜勇,张延清,胡建民,孙承月,郝明明,兰慕杰. 物理学报. 2014(18)
[4]空间辐射环境概述[J]. 李桃生,陈军,王志强. 辐射防护通讯. 2008(02)
[5]空间辐射环境单粒子效应研究[J]. 丁义刚. 航天器环境工程. 2007(05)
[6]核技术应用研究中的蒙特卡罗计算问题[J]. 许淑艳,刘保杰. 核技术. 2007(07)
[7]空间辐照环境及红外光子探测器的辐照效应[J]. 廖毅. 红外. 2006(05)
[8]CMOS器件X射线与γ射线辐照效应比较[J]. 何承发,巴维真,陈朝阳. 核技术. 2001(10)
[9]星用典型CMOS器件54HC0460Co源辐射效应研究[J]. 何宝平,张正选,郭红霞,姜景和. 原子能科学技术. 2000(04)
[10]深亚微米MOS器件的物理、结构与工艺[J]. 刘艳红,赵宇,王美田,胡礼中,魏希文. 半导体杂志. 2000(01)
博士论文
[1]功率半导体场效应器件中的辐射效应研究[D]. 万欣.清华大学 2016
[2]微纳级SRAM器件单粒子效应理论模拟研究[D]. 耿超.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
[3]单粒子效应的脉冲激光试验研究[D]. 马英起.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2011
硕士论文
[1]90纳米CMOS工艺下单粒子效应引起的电荷共享研究[D]. 刘凡宇.国防科学技术大学 2010
[2]硅基MOS器件的电离辐照效应分析[D]. 李一天.西安电子科技大学 2010
[3]MOS器件总剂量辐射加固技术研究[D]. 谭开洲.电子科技大学 2001
本文编号：3658619
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