SiO-,2-介質材料輻射損傷噪聲靈敏表征技術研究.pdf

1、隨著航空航天技術的發(fā)展，越來越多的電子器件用于輻射環(huán)境，輻射會影響電子器件的性能和可靠性?，F有的電子器件抗輻射能力評價方法存在一定的局限性，因此為了保證電子器件在輻射環(huán)境下的可靠性，迫切需要一種快速、靈敏、簡便易行的方法，評價電子材料、工藝和器件的抗輻射能力。 器件性能參數的退化往往來源于材料中缺陷的積累。本文研究了半導體器件和集成電路中廣泛應用的SiO2介質材料的輻射損傷機理，通過分析輻照期間材料中缺陷形成的微觀機制和物理運動

2、過程，得到SiO2介質材料輻射損傷統一物理模型。之后在材料與器件相結合的輻射效應研究方法的指導下，分析了MOS工藝中兩種氧化層介質材料輻射損傷對器件性能影響的差異，提出SiO2介質材料輻射損傷的測試結構的設計思想，并完成了封閉柵、多柵等測試結構的版圖設計和投片制備。 本文還設計輻照實驗，根據實驗結果驗證了測試結構和SiO2介質材料輻射損傷模型，并對比電學參數和噪聲參數輻照前后的變化規(guī)律，優(yōu)選了1/f噪聲幅值B和頻率指數因子γ值為

3、噪聲靈敏表征參量。在1/f噪聲統一模型中引入了反型層載流子密度對散射因子的影響，討論了1/f噪聲幅值B與源-漏電壓和有效柵壓的關系，并嘗試從理論上建立MOS器件1/f噪聲和1/f2噪聲的聯系。使用封閉柵結構MOSFET的測試結果分析了噪聲頻率指數因子γ與柵極電壓之間的關系，利用模型得到的方法對輻照前后測試結構SiO2介質材料缺陷的能量分布因子ξ和空間分布因子η分別進行了提取，發(fā)現ξ隨輻照有增大趨勢，η有減小的趨勢。最后基于修正的1/f噪