部分耗尽环栅CMOS/SOI总剂量辐射效应研究

采用硅离子注入工艺对注氧隔离(SIMOX)材料进行改性,在改性材料和标准SIMOX材料上制作了部分耗尽环型栅CMOS/SOI反相器,并对其进行60Co γ射线总剂量辐照试验.结果表明,受到同样总剂量辐射后,改性材料制作的反相器与标准SIMOX材料制作的反相器相比,转换电压漂移小的多,亚阈漏电也得到明显改善,具有较高的抗总剂量辐射水平.     

总剂量辐射下的SOI晶体管中的陷阱电荷分布

通过对载流子扩散机理的研究，由数学公式的推导，得到陷阱电荷分布随电场变化的函数关系。将由medici模拟得到的3种偏置下SOI的NMOS管埋氧层中的电场分布的数据代入方程式，得到总剂量辐射下的SOI晶体管中的陷阱电荷的分布。得到的数据较好地解释了实验结果。     

总剂量辐射下的NMOS/SOI器件背栅阈值电压漂移模型

SOI(绝缘体上硅)器件在总剂量辐照下的主要性能退化是由于SOI器件的背栅阈值电压漂移引起的背沟道漏电。本文首先采用二维有限元方法,对辐射在SOI器件的埋氧层中的感生氧化物电荷进行模拟,然后分析此氧化物电荷对器件的外部电学特性的影响,建立了器件在最劣偏置下辐射引起的背栅MOSFET的阈值电压漂移模型,提取背栅MOSFET受辐射影响参数,以用于在SOI电路设计中准确的评估辐射对SOI电路的影响。模拟数据和试验数据具有很好的一致性。     

Pseudo-MOS方法表征SIMOX SOI材料总剂量辐照效应

为了缩短SOI材料的改性研究周期,利用pseudo-MOS方法研究了SIMOX SOI材料的总剂量辐照效应.试验采用硅注入绝缘埋层后退火得到改性的SIMOX SOI材料,通过对比改性前后样品在辐照前后的pseudo-MOSFET ID-VG特性曲线,分析改性工艺的影响.研究结果表明,合适的改性工艺能有效提高材料抗总剂量辐照效应的能力,pseudo-MOS方法在大大缩短SOI材料改性周期的基础上,能准确、快捷地对材料的总剂量辐照效应进行表征.     

不同栅结构的部分耗尽NMOSFET/SIMOX的总剂量辐照效应研究

研究了在改性注氧隔离(SIMOX)材料上制备的具有环栅和H型栅结构的部分耗尽NMOS晶体管在三种不同偏置状态的总剂量辐照效应.实验表明在10keV的X-射线总剂量辐照下,器件的背栅、正栅阈值电压负向漂移和漏电流都控制在较小的水平;在2Mrad(SiO2)的辐照下仍能正常工作.研究证实了无论哪种栅结构,对于背栅,PG均为最劣偏置,其次是OFF偏置,而ON偏置下器件受辐照的影响最小;而对于正栅,ON均为最劣偏置.通过拟合计算出了绝缘埋层(BOX,即埋氧)中的饱和净正电荷密度Not和空穴俘获分数α.     

Pseudo-MOS晶体管和nMOS晶体管评估SOI材料抗总剂量辐射能力的比较

本文用辐射加固和未加固的SIMOX(注氧隔离)SOI(绝缘体上硅)材料制作了Pseudo-MOS晶体管和nMOS晶体管,并进行了X射线总剂量辐射实验。结果表明加固工艺能有效提高SIMOXSOI材料的抗总剂量辐射能力,同时也表明Pseudo-MOS晶体管能有效的替代nMOS晶体管对SOI材料的抗总剂量辐射能力进行评估。     

离子注入改性SOI材料总剂量辐射退火效应和机理研究

基于绝缘体上硅(SOI)的CMOS电路具有天然的抗单粒子优势,但绝缘埋层的存在使得其总剂量效应尤为突出和复杂。本文研究了利用离子注入改性SOI材料的总剂量辐射和退火效应、基于赝MOS技术的SOI材料辐射效应评估技术和离子注入改性提高SOI材料抗辐射性能的机理。实验结果表明,采用该技术制备的绝缘体上硅材料抗总剂量能力达到1Mrad(Si);离子注入改性SOI材料在经过室温和高温退火后,辐射导致的固定电荷和界面态可以完全恢复;离子注入和高温退火在二氧化硅薄膜中形成硅纳米团簇结构,从而引入深电子陷阱,补偿总剂量辐射引起的绝缘埋层中的空穴积累。     

基于BSIM3V3的部分耗尽SOI MOSFET解析模型

提出了部分耗尽SOI MOSFET物理模型,SOI MOSFET可以看作体硅MOSFET和双极晶体管的结合,模型通过详细地分析SOI器件在各工作区域的工作机理得出,并提取出了相应的模型参数.用本模型得出的模拟数据与器件模拟数据进行了对比,取得了很好的一致性.     

SOI NMOS晶体管在高剂量的X射线与60Coγ射线辐射作用下的背栅阈值电压漂移饱和效应的研究及比对

利用标准SIMOX材料制作了部分耗尽环型栅NMOS晶体管,并在ON偏置条件下分别对其进行了10keVX射线及^60Coγ射线总剂量辐照实验。实验结果表明,在两种辐射条件下NMOS晶体管的背栅阈值电压漂移量都会随着辐照剂量的升高而趋于饱和。实验分析并研究了这种现象的机理,并发现在较低的辐照剂量下^60Coγ射线造成的背栅阈值电压漂移量较大,但在高剂量条件下X射线造成的漂移量将超过^60Coγ射线。     

MOS器件及电路的总剂量辐射效应测试技术解析

辐射是指线同物质之间的相互作用,文章对各种模拟源辐射环境的测量方法进行了分析,介绍了测试MOS器件及电路的总剂量辐射效应的技术,围绕实验进行讨论。     

硅离子注入引入纳米晶对SIMOX材料进行总剂量辐射加固

本研究工作采用硅离子注入和高温退火工艺对SIMOX材料的BOX层进行总剂量辐射加固.辐射实验结果证明了该加固方法的有效性.PL谱和HRTEM图像显示了硅离子注入及退火工艺在材料的BOX层中引入了Si纳米晶,形成电子陷阱能级,有效俘获电子,从而提高了材料BOX层的抗总剂量辐射能力.     

抗辐照 H型栅 PD SOI NMOSFETs

在商用SIMOX衬底上制备了部分耗尽抗辐照H型栅NMOSFETs,使用的主要技术手段有：氮化H2-O2合成栅介质加固正栅;增加体区掺杂,以提高背栅阈值电压;采用H型栅结构,消除边缘寄生晶体管。结果表明,在经受1E6rad(Si)的辐照后,器件特性没有明显恶化。     

注硅对SIMOX材料性能影响的研究

首先采用注硅的方法改进sIMOx（注氧隔离）SOI（绝缘体上硅）材料，对硅注入在SIMOX材料的绝缘埋层中形成的纳米硅团簇的条件和纳米团簇的结构进行了论述。并对埋层结构与抗辐射性能的机理进行了分析。最后，对利用注硅改进的SIMOX材料制备的MOSFET的辐射特性进行了报道。     

基于RadFET的宽范围电离总剂量效应监测系统及试验研究

设计了一种基于辐射剂量传感器(RadFET)的辐射总剂量监测系统,并利用60Co-γ射线和电子加速器对金属氧化物半导体(MOS)结构的RadFET进行了电离总剂量效应模拟试验,得到了器件阈值电压随辐照剂量的变化情况.结果表明,该器件具有良好的抗辐射能力,累积剂量可达到1.0 ×105 Gy,同时,在空间应用时需重点考虑阈值电压、环境温度以及击穿电压等敏感参数.     

射线剂量标准装置校准的新方法

在简要介绍 JC- 型射线剂量标准装置工作原理及组成的基础上 ,详细论述了其校准的新方法 ,并给出了检测数据的处理方法