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离子注入SOI材料的总剂量辐照效应研究

由于SOI材料中绝缘埋层(BOX)的存在,SOI器件抗总剂量辐照效应的能力受到限制。针对该问题,为提高常规SIMOX SOI材料的抗总剂量水平,本论文对SIMOX SOI材料进行改性,并比较研究了其对总剂量辐照效应的影响及其机理,利用Pseudo-MOS方法对SIMOX SOI材料总剂量辐照效应进行了研究。采用两种不同的工艺制备了改性SOI材料,即氧氮共注(SIMON)工艺、注氮改性工艺。利用截面透射电镜(XTEM)、二次离子质谱(SIMS)、X光电子能谱(XPS)及电子顺磁共振(EPR)等手段研究了SIMON和注氮改性工艺对材料结构及性能的影响。结果表明,对于SIMON材料,注入的氮离子在退火过程中容易聚集于界面,剂量过高时会形成气泡;分步退火工艺制备的SIMON样品结构和性能优于一步退火方法制备样品。对于注氮改性SIMOX样品,氮元素主要聚集在Si/SiO_2界面上,分布于BOX中的N原子相对较少;氮离子注入峰值位于BOX中  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

注氧隔离SOI材料的电离辐射效应研究

SOI(Silicon-on-Insulator)即绝缘体上的硅材料,其结构通常为顶层硅-绝缘埋层-衬底硅。相对于传统的体硅材料,绝缘埋层的存在将SOI材料的顶层硅与衬底完全隔离,使得基于SOI技术的器件与电路具有功耗低、速度快、集成度高、耐高温、抗单粒子入射及抗瞬态辐照能力,并因此被称为是21世纪的硅集成电路技术。SOI材料埋层的存在也使SOI器件及电路对总剂量辐照更为敏感。在电离辐照环境中,埋层中的空穴陷阱会捕获埋层中因辐照产生的空穴,并在埋层中进行积累,由此引起器件及电路特性的改变甚至失效。为此,本研究工作针对标准的注氧隔离(SIMOX: Separation by Implanted Oxygen)SOI材料,采用氮氟复合注入工艺向材料埋氧层中注氮注氟,对材料实施改性,并对改性的材料进行总剂量辐照效应的研究,以探索提高SOI材料抗总剂量辐照性能的有效方法。研究使用的SIMOX SOI材料的顶层硅与埋氧层厚度分别为190n...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于SOI工艺MOS器件的辐照效应研究

随着空间技术和集成电路技术的不断发展,辐照环境中的集成电路可靠性越来越受到重视。SOI器件由于采用了全介质隔离,完全消除了体硅器件的闩锁效应,在抗辐照方面也有很好的特性。本论文主要进行了SOI器件的总剂量辐照效应实验研究和单粒子效应的仿真分析。本文首先研究了SOI器件低剂量率γ射线的总剂量效应,分析了剂量率和偏置条件等对器件转移特性曲线的影响,辐照对SOI器件kink效应的影响以及界面态对PMOS亚阈值斜率和跨导的影响。实验结果表明,相同总剂量下,低剂量率的辐射效应严重;在沟道长度为0.8μm的器件中出现了亚阈值的kink现象,这是由于背栅晶体管的开启引起的;关态偏置的阈值电压漂移大于开态偏置,并且这种差别随着沟道长度的减小而逐渐加大。在输出特性中,辐照引起了NMOS器件发生kink效应时的漏极电压升高。界面态对PMOS亚阈值斜率和跨导的影响大小不同,主要是由于偏置条件的变化引起了界面态状态的变化引起的。在单粒子效应方面,建立了...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)
中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)

利用Pseudo-MOS方法研究改性SIMOX SOI材料的总剂量辐照效应

近年来,SOI技术由于其独特的优越性,被广泛应用于空间及军事抗辐射领域。但SOI中绝缘埋层(BOX)的存在,使SOI材料抗总剂量辐照效应的能力受到限制。为了提高SIMOX SOI材料的抗总剂量辐照能力,本论文对SIMOX SOI材料进行改性,并研究改性工艺对材料结构和性能的影响。同时,为了缩短SOI材料的改性试验周期,我们将pseudo-MOS方法用于表征SIMOX SOI材料的总剂量辐照效应,分析改性工艺对材料总剂量辐照性能的影响。本论文采用硅离子注入工艺对SIMOX SOI材料进行改性,并利用扩展电阻(SRP)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究注硅改性工艺对材料结构及性能的影响。研究结果表明,硅离子的注入并未对顶层硅的性能产生明显的影响,对BOX层的影响主要是产生了硅纳米团簇。另外,利用TRIM模拟软件计算了几种常见SIMOX SOI材料的注硅改性参数,为进一步开展SOI材料的改性工作提供理论依据...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《核电子学与探测技术》1988年01期
核电子学与探测技术

γ总剂量辐射对CMOS器件性能的影响

本文比较了相同结构不同工艺的CMOS电路γ电离辐射效应结果。它表明:未经加固的市售器件,对γ总剂量辐射相当灵敏。特别是...  (本文共6页) 阅读全文>>

《微电子学》1988年06期
微电子学

高水平抗辐射CMOS/SOS集成电路

本工作采用先进的全离子注入低温工艺,研制成八个高水平4000系列小规模CMOS/SOS集成电路品种,它们是SC_(4001)、SC_(4002)、SC_(4011)、SC_(4012)、SC_(4013)、SC_...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中成药》1988年08期
中成药

论方剂的用量与疗效的关系

方剂的用量,包括总剂量、各药的用量比例以及主要药物的用量。用量是否合理,与方剂的疗效密切...  (本文共1页) 阅读全文>>