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p型金属氧化物半导体场效应晶体管低剂量率辐射损伤增强效应模型研究

余学峰 任迪远 高博 崔江维 兰博 李明 王义元

p型金属氧化物半导体场效应晶体管低剂量率辐射损伤增强效应模型研究

余学峰, 任迪远, 高博, 崔江维, 兰博, 李明, 王义元
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  • 对一种非加固4007电路中p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)在不同剂量率条件下的电离辐射损伤效应及高剂量率辐照后的退火效应进行了研究. 通过测量不同剂量率条件下PMOSFET的亚阈I-V特性曲线,得到阈值电压漂移量随累积剂量、退火时间的变化关系. 实验发现,此种型号的PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应. 通过描述H+在氧化层中的输运过程,解释了界面态的形成原因,初步探讨了非加固4007电路中PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应模型.
    [1]

    Sun J, Guo Q, Zhang J, Ren D Y, Lu W, Yu X F, Wen L, Wang G L, Zheng Y Z 2009 Microelectronics 39 128 (in Chinese) [孙 静、郭 旗、张 军、任迪远、陆 妩、余学锋、文 林、王改丽、郑玉展 2009 微电子学 39 128]

    [2]

    Fan L, Ren D Y, Guo Q, Yan R L, Zhu G W, Wang S J, Liang J B 2002 Nucl. Electron. Detect. Technol. 22 289 (in Chinese) [范 隆、任迪远、郭 旗、严荣良、朱光武、王世金、梁金宝 2002 核电子学与探测技术 22 289]

    [3]

    Fleetwood D M, Winokur P S, Schwank J R 1988 IEEE Trans. Nucl. Sci. 35 1497

    [4]

    Kim S J, Seon J, Min K W, Shin Y H, Choe W 2003 Radiation and its Effects on Components and Systems Conference 669 Huis Ter Duin, The Netherlands, 15—19 September 2003

    [5]

    Bogorad A L, Likar J J, Moyer S K, Ditzler A J, Doorley G P, Herschitz R 2008 Radiation Effects Data Workshop 124

    [6]

    Zheng Y Z, Lu W, Ren D Y, Wang Y Y, Guo Q, Yu X F, He C F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5572 (in Chinese) [郑玉展、陆 妩、任迪远、王义元、郭 旗、余学锋、何承发 2009 物理学报 58 5572]

    [7]

    Chen W H, Du L, Zhuang Y Q, Bao J L, He L, Zhang T F, Zhang X 2009 Acta Phys. Sin. 58 4090 (in Chinese) [陈伟华、杜 磊、庄奕琪、包军林、何 亮、张天福、张 雪 2009 物理学报 58 4090]

    [8]

    Wang J P, Xu N J, Zhang T Q, Tang H L, Liu J L, Liu C Y, Yao Y J, Peng H L, He B P, Zhang Z X 2000 Acta Phys. Sin. 49 1331 (in Chinese) [王剑屏、徐娜军、张廷庆、汤华莲、刘家璐、刘传洋、姚育娟、彭宏论、何宝平、张正选 2000 物理学报 49 1331]

    [9]

    Mcwhorter P J, Winokur P S 1986 Appl. Phys. Lett. 48 133

    [10]

    Fan L, Jin T, He C F, Yan R L, Shen Z K 1998 Nucl. Tech. 21 534 (in Chinese) [范 隆、靳 涛、何承发、严荣良、沈志康 1998 核技术 21 534]

    [11]

    Rashkeev S N, Cirba C R, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Witczak S C, Michez A, Pantelides S T 2002 IEEE Trans. Nucl. Sci. 49 2650

    [12]

    Mrstik B J, Rendell R W 1991 Appl. Phys. Lett. 59 3012

    [13]

    Witczak S C, Lacoe R C, Mayer D C, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Galloway K F 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2339

    [14]

    Rashkeev S N, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Pantelides S T 2001 Phys. Rev. Lett. 87 165506

    [15]

    Bunson P E, Di Ventra M, Pantelides S T, Fleetwood D M, Schrimpf R D 2000 IEEE Trans. Nucl. Sci. 47 2289

    [16]

    Lan B 2010 M. S. Dissertation (Urumqi: Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [兰 博 2010 硕士学位论文(乌鲁木齐:中国科学院新疆理化技术研究所)]

  • [1]

    Sun J, Guo Q, Zhang J, Ren D Y, Lu W, Yu X F, Wen L, Wang G L, Zheng Y Z 2009 Microelectronics 39 128 (in Chinese) [孙 静、郭 旗、张 军、任迪远、陆 妩、余学锋、文 林、王改丽、郑玉展 2009 微电子学 39 128]

    [2]

    Fan L, Ren D Y, Guo Q, Yan R L, Zhu G W, Wang S J, Liang J B 2002 Nucl. Electron. Detect. Technol. 22 289 (in Chinese) [范 隆、任迪远、郭 旗、严荣良、朱光武、王世金、梁金宝 2002 核电子学与探测技术 22 289]

    [3]

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    [4]

    Kim S J, Seon J, Min K W, Shin Y H, Choe W 2003 Radiation and its Effects on Components and Systems Conference 669 Huis Ter Duin, The Netherlands, 15—19 September 2003

    [5]

    Bogorad A L, Likar J J, Moyer S K, Ditzler A J, Doorley G P, Herschitz R 2008 Radiation Effects Data Workshop 124

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    Zheng Y Z, Lu W, Ren D Y, Wang Y Y, Guo Q, Yu X F, He C F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5572 (in Chinese) [郑玉展、陆 妩、任迪远、王义元、郭 旗、余学锋、何承发 2009 物理学报 58 5572]

    [7]

    Chen W H, Du L, Zhuang Y Q, Bao J L, He L, Zhang T F, Zhang X 2009 Acta Phys. Sin. 58 4090 (in Chinese) [陈伟华、杜 磊、庄奕琪、包军林、何 亮、张天福、张 雪 2009 物理学报 58 4090]

    [8]

    Wang J P, Xu N J, Zhang T Q, Tang H L, Liu J L, Liu C Y, Yao Y J, Peng H L, He B P, Zhang Z X 2000 Acta Phys. Sin. 49 1331 (in Chinese) [王剑屏、徐娜军、张廷庆、汤华莲、刘家璐、刘传洋、姚育娟、彭宏论、何宝平、张正选 2000 物理学报 49 1331]

    [9]

    Mcwhorter P J, Winokur P S 1986 Appl. Phys. Lett. 48 133

    [10]

    Fan L, Jin T, He C F, Yan R L, Shen Z K 1998 Nucl. Tech. 21 534 (in Chinese) [范 隆、靳 涛、何承发、严荣良、沈志康 1998 核技术 21 534]

    [11]

    Rashkeev S N, Cirba C R, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Witczak S C, Michez A, Pantelides S T 2002 IEEE Trans. Nucl. Sci. 49 2650

    [12]

    Mrstik B J, Rendell R W 1991 Appl. Phys. Lett. 59 3012

    [13]

    Witczak S C, Lacoe R C, Mayer D C, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Galloway K F 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2339

    [14]

    Rashkeev S N, Fleetwood D M, Schrimpf R D, Pantelides S T 2001 Phys. Rev. Lett. 87 165506

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    Bunson P E, Di Ventra M, Pantelides S T, Fleetwood D M, Schrimpf R D 2000 IEEE Trans. Nucl. Sci. 47 2289

    [16]

    Lan B 2010 M. S. Dissertation (Urumqi: Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [兰 博 2010 硕士学位论文(乌鲁木齐:中国科学院新疆理化技术研究所)]

  • [1] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
    [2] 朱肖丽, 胡耀垓, 赵正予, 张援农. 钡和铯释放的电离层扰动效应对比. 物理学报, 2020, 69(2): 029401. doi: 10.7498/aps.69.20191266
    [3] 张雅男, 詹楠, 邓玲玲, 陈淑芬. 利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管. 物理学报, 2020, 69(4): 047801. doi: 10.7498/aps.69.20191526
    [4] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 表面效应对铁\begin{document}${\left\langle 100 \right\rangle} $\end{document}间隙型位错环的影响. 物理学报, 2020, 69(3): 036101. doi: 10.7498/aps.69.20191379
    [5] 周旭聪, 石尚, 李飞, 孟庆田, 王兵兵. 利用双色激光场下域上电离谱鉴别H32+ 两种不同分子构型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200013
    [6] 刘乃漳, 张雪冰, 姚若河. AlGaN/GaN 高电子迁移率器件外部边缘电容的物理模型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191931
    [7] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
    [8] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [9] 罗端, 惠丹丹, 温文龙, 李立立, 辛丽伟, 钟梓源, 吉超, 陈萍, 何凯, 王兴, 田进寿. 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 052901. doi: 10.7498/aps.69.20191157
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-14
  • 修回日期:  2010-09-09
  • 刊出日期:  2011-06-15

p型金属氧化物半导体场效应晶体管低剂量率辐射损伤增强效应模型研究

  • 1. (1)中国科学院新疆理化技术研究所,乌鲁木齐 830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011; (2)中国科学院新疆理化技术研究所,乌鲁木齐 830011;中国科学院研究生院,北京 100049;新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐 830011

摘要: 对一种非加固4007电路中p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)在不同剂量率条件下的电离辐射损伤效应及高剂量率辐照后的退火效应进行了研究. 通过测量不同剂量率条件下PMOSFET的亚阈I-V特性曲线,得到阈值电压漂移量随累积剂量、退火时间的变化关系. 实验发现,此种型号的PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应. 通过描述H+在氧化层中的输运过程,解释了界面态的形成原因,初步探讨了非加固4007电路中PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应模型.

English Abstract

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