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重离子导致的锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值模拟

张晋新 郭红霞 郭旗 文林 崔江维 席善斌 王信 邓伟

重离子导致的锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值模拟

张晋新, 郭红霞, 郭旗, 文林, 崔江维, 席善斌, 王信, 邓伟
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  • 针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBTs), 采用半导体器件模拟工具, 建立SiGe HBT单粒子效应三维损伤模型, 研究影响SiGe HBT单粒子效应电荷收集的关键因素. 分析比较重离子在不同位置入射器件时, 各电极的电流变化和感生电荷收集情况, 确定SiGe HBT电荷收集的敏感区域. 结果表明, 集电极/衬底结内及附近区域为集电极和衬底收集电荷的敏感区域, 浅槽隔离内的区域为基极收集电荷的敏感区域, 发射极收集的电荷可以忽略. 此项工作的开展为下一步采用设计加固的方法提高器件的抗辐射性能打下了良好的基础.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61274106)资助的课题.
    [1]

    Cressler J D 1998 IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 46 572

    [2]

    Cressler J D 2005 Proc. IEEE 93 1559

    [3]

    Yang H D, Yu Q, Wang X Z, Li J C, Ning N, Yang M H 2010 Acta Phys. Sin. 59 5743 (in Chinese) [杨洪东, 于奇, 王向展, 李竞春, 宁宁, 杨谟华 2010 物理学报 59 5743]

    [4]

    Diestelhorst R M 2009 M.S. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [5]

    Appaswamy A 2010 Ph.D. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [6]

    Zhao X, Zhang W R, Jin D Y, Fu Q, Chen L, Xie H Y, Zhang Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 134401 (in Chinese) [赵昕, 张万荣, 金冬月, 付强, 陈亮, 谢红云, 张瑜洁 2012 物理学报 61 134401]

    [7]

    Chen T B, Sutton A K, Bellini M, Haugerud B M, Comeau J P, Liang Q Q, Cressler J D, Cai J, Ning T H, Marshall P W, Marshall C J 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2353

    [8]

    Niu Z H, Guo Q, Ren D Y, Liu G, Gao S 2006 Chin. J. Semiconduct. 27 1068 (in Chinese) [牛振红, 郭旗, 任迪远, 刘刚, 高嵩 2006 半导体学报 27 1068]

    [9]

    Yang H 2005 M.S. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [10]

    Varadharajaperumal M 2010 Ph.D. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [11]

    Niu G F, Yang H, Varadharajaperumal M, Shi Y, Cressler J D, Krithivasan R, Marshall P W, Reed R A 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2153

    [12]

    Pellish J A 2008 Ph.D. Dissertation (Tennessee: Vanderbilt University)

    [13]

    Varadharajaperumal M, Niu G F, Krithivasan R, Cressler J D, Reed R A, Marshall P W, Vizkelethy G, Dodd P E, Joseph A J 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 2191

    [14]

    Varadharajaperumal M, Niu G F, Wei X Y, Zhang T, Cressler J D, Reed R A, Marshall P W 2007 IEEE Trans. Nucl. Sci. 54 2330

    [15]

    Zhang T 2009 M.S. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [16]

    Shi Y 2005 Ph.D. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [17]

    Pratapgarhwala M M 2005 M.S. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [18]

    Lü Y, Zhang H M, Dai X Y, Hu H Y, Shu B 2004 Acta Phys. Sin. 53 3239 (in Chinese) [吕懿, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 舒斌 2004 物理学报 53 3239]

    [19]

    Yang H G, Shi Y, Lü J, Pu L, Zhang R, Zheng Y 2004 Acta Phys. Sin. 53 1211 (in Chinese) [杨红官, 施毅, 闾锦, 濮林, 张荣, 郑有 2004 物理学报 53 1211]

    [20]

    Hu H Y, Shu J, Zhang H M, Song J J, Xuan R X, Qin S S, Qu J T 2011 Acta Phys. Sin. 60 017303 (in Chinese) [胡辉勇, 舒钰, 张鹤鸣, 宋建军, 宣荣喜, 秦珊珊, 屈江涛 2011 物理学报 60 017303]

    [21]

    Qian W, Jin X J, Zhang J, Lin H W, Chen P Y, Qian P X 1998 Chin. J. Semiconduct. 19 261 (in Chinese) [钱伟, 金晓军, 张炯, 林惠旺, 陈培毅, 钱佩信 1998 半导体学报 19 261]

    [22]

    Liu L, Wang Y Q, Xiao B, Kang B W, Wu Y, Wang Z 2005 Chin. J. Semiconduct. 26 96 (in Chinese) [刘亮, 王玉琦, 肖波, 亢宝位, 吴郁, 王哲 2005 半导体学报 26 96]

  • [1]

    Cressler J D 1998 IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 46 572

    [2]

    Cressler J D 2005 Proc. IEEE 93 1559

    [3]

    Yang H D, Yu Q, Wang X Z, Li J C, Ning N, Yang M H 2010 Acta Phys. Sin. 59 5743 (in Chinese) [杨洪东, 于奇, 王向展, 李竞春, 宁宁, 杨谟华 2010 物理学报 59 5743]

    [4]

    Diestelhorst R M 2009 M.S. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [5]

    Appaswamy A 2010 Ph.D. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [6]

    Zhao X, Zhang W R, Jin D Y, Fu Q, Chen L, Xie H Y, Zhang Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 134401 (in Chinese) [赵昕, 张万荣, 金冬月, 付强, 陈亮, 谢红云, 张瑜洁 2012 物理学报 61 134401]

    [7]

    Chen T B, Sutton A K, Bellini M, Haugerud B M, Comeau J P, Liang Q Q, Cressler J D, Cai J, Ning T H, Marshall P W, Marshall C J 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2353

    [8]

    Niu Z H, Guo Q, Ren D Y, Liu G, Gao S 2006 Chin. J. Semiconduct. 27 1068 (in Chinese) [牛振红, 郭旗, 任迪远, 刘刚, 高嵩 2006 半导体学报 27 1068]

    [9]

    Yang H 2005 M.S. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [10]

    Varadharajaperumal M 2010 Ph.D. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [11]

    Niu G F, Yang H, Varadharajaperumal M, Shi Y, Cressler J D, Krithivasan R, Marshall P W, Reed R A 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2153

    [12]

    Pellish J A 2008 Ph.D. Dissertation (Tennessee: Vanderbilt University)

    [13]

    Varadharajaperumal M, Niu G F, Krithivasan R, Cressler J D, Reed R A, Marshall P W, Vizkelethy G, Dodd P E, Joseph A J 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 2191

    [14]

    Varadharajaperumal M, Niu G F, Wei X Y, Zhang T, Cressler J D, Reed R A, Marshall P W 2007 IEEE Trans. Nucl. Sci. 54 2330

    [15]

    Zhang T 2009 M.S. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [16]

    Shi Y 2005 Ph.D. Dissertation (Alabama: Auburn University)

    [17]

    Pratapgarhwala M M 2005 M.S. Dissertation (Georgia: Georgia Institute of Technology)

    [18]

    Lü Y, Zhang H M, Dai X Y, Hu H Y, Shu B 2004 Acta Phys. Sin. 53 3239 (in Chinese) [吕懿, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 舒斌 2004 物理学报 53 3239]

    [19]

    Yang H G, Shi Y, Lü J, Pu L, Zhang R, Zheng Y 2004 Acta Phys. Sin. 53 1211 (in Chinese) [杨红官, 施毅, 闾锦, 濮林, 张荣, 郑有 2004 物理学报 53 1211]

    [20]

    Hu H Y, Shu J, Zhang H M, Song J J, Xuan R X, Qin S S, Qu J T 2011 Acta Phys. Sin. 60 017303 (in Chinese) [胡辉勇, 舒钰, 张鹤鸣, 宋建军, 宣荣喜, 秦珊珊, 屈江涛 2011 物理学报 60 017303]

    [21]

    Qian W, Jin X J, Zhang J, Lin H W, Chen P Y, Qian P X 1998 Chin. J. Semiconduct. 19 261 (in Chinese) [钱伟, 金晓军, 张炯, 林惠旺, 陈培毅, 钱佩信 1998 半导体学报 19 261]

    [22]

    Liu L, Wang Y Q, Xiao B, Kang B W, Wu Y, Wang Z 2005 Chin. J. Semiconduct. 26 96 (in Chinese) [刘亮, 王玉琦, 肖波, 亢宝位, 吴郁, 王哲 2005 半导体学报 26 96]

  • [1] 张晋新, 贺朝会, 郭红霞, 唐杜, 熊涔, 李培, 王信. 不同偏置影响锗硅异质结双极晶体管单粒子效应的三维数值仿真研究. 物理学报, 2014, 63(24): 248503. doi: 10.7498/aps.63.248503
    [2] 李培, 郭红霞, 郭旗, 文林, 崔江维, 王信, 张晋新. 锗硅异质结双极晶体管单粒子效应加固设计与仿真. 物理学报, 2015, 64(11): 118502. doi: 10.7498/aps.64.118502
    [3] 孙亚宾, 付军, 许军, 王玉东, 周卫, 张伟, 崔杰, 李高庆, 刘志弘. 不同剂量率下锗硅异质结双极晶体管电离损伤效应研究. 物理学报, 2013, 62(19): 196104. doi: 10.7498/aps.62.196104
    [4] 刘必慰, 陈建军, 陈书明, 池雅庆. 带有n+深阱的三阱CMOS工艺中寄生NPN双极效应及其对电荷共享的影响. 物理学报, 2012, 61(9): 096102. doi: 10.7498/aps.61.096102
    [5] 毕津顺, 刘刚, 罗家俊, 韩郑生. 22 nm工艺超薄体全耗尽绝缘体上硅晶体管单粒子瞬态效应研究. 物理学报, 2013, 62(20): 208501. doi: 10.7498/aps.62.208501
    [6] 胡海帆, 王颖, 陈杰, 赵士斌. 全三维电离粒子有源像素探测器优化仿真. 物理学报, 2014, 63(10): 100702. doi: 10.7498/aps.63.100702
    [7] 高占占, 侯鹏飞, 郭红霞, 李波, 宋宏甲, 王金斌, 钟向丽. 选择性埋氧层上硅器件的单粒子瞬态响应的温度相关性. 物理学报, 2019, 68(4): 048501. doi: 10.7498/aps.68.20191932
    [8] 刘凡宇, 刘衡竹, 刘必慰, 梁斌, 陈建军. 90 nm CMOS工艺下p+深阱掺杂浓度对电荷共享的影响. 物理学报, 2011, 60(4): 046106. doi: 10.7498/aps.60.046106
    [9] 蔡明辉, 韩建伟, 李小银, 李宏伟, 张振力. 临近空间大气中子环境的仿真研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6659-6664. doi: 10.7498/aps.58.6659
    [10] 肖尧, 郭红霞, 张凤祁, 赵雯, 王燕萍, 丁李利, 范雪, 罗尹虹, 张科营. 累积剂量影响静态随机存储器单粒子效应敏感性研究. 物理学报, 2014, 63(1): 018501. doi: 10.7498/aps.63.018501
    [11] 王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹. 中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估. 物理学报, 2019, 68(5): 052901. doi: 10.7498/aps.68.20181843
    [12] 赵雯, 郭晓强, 陈伟, 邱孟通, 罗尹虹, 王忠明, 郭红霞. 质子与金属布线层核反应对微纳级静态随机存储器单粒子效应的影响分析. 物理学报, 2015, 64(17): 178501. doi: 10.7498/aps.64.178501
    [13] 韩金华, 郭刚, 刘建成, 隋丽, 孔福全, 肖舒颜, 覃英参, 张艳文. 100 MeV质子双环双散射体扩束方案设计. 物理学报, 2019, 68(5): 054104. doi: 10.7498/aps.68.20181787
    [14] 韩金华, 覃英参, 郭刚, 张艳文. 一种二进制降能器设计方法. 物理学报, 2020, 69(3): 033401. doi: 10.7498/aps.69.20191514
    [15] 陈建军, 陈书明, 梁斌, 刘必慰, 池雅庆, 秦军瑞, 何益百. p型金属氧化物半导体场效应晶体管界面态的积累对单粒子电荷共享收集的影响. 物理学报, 2011, 60(8): 086107. doi: 10.7498/aps.60.086107
    [16] 周守利, 李伽, 任宏亮, 温浩, 彭银生. 异质结界面电荷对突变InP/InGaAs异质结双极晶体管热场发射影响研究. 物理学报, 2013, 62(17): 178501. doi: 10.7498/aps.62.178501
    [17] 刘静, 郭飞, 高勇. 超结硅锗碳异质结双极晶体管机理研究与特性分析优化. 物理学报, 2014, 63(4): 048501. doi: 10.7498/aps.63.048501
    [18] 张科营, 郭红霞, 罗尹虹, 何宝平, 姚志斌, 张凤祁, 王园明. 静态随机存储器单粒子翻转效应三维数值模拟. 物理学报, 2009, 58(12): 8651-8656. doi: 10.7498/aps.58.8651
    [19] 卓青青, 刘红侠, 郝跃. NMOS器件中单粒子瞬态电流收集机制的二维数值分析. 物理学报, 2012, 61(21): 218501. doi: 10.7498/aps.61.218501
    [20] 卓青青, 刘红侠, 王志. 三维H形栅SOINMOS器件总剂量条件下的单粒子效应. 物理学报, 2013, 62(17): 176106. doi: 10.7498/aps.62.176106
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-17
  • 修回日期:  2012-09-20
  • 刊出日期:  2013-02-20

重离子导致的锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值模拟

  • 1. 中国科学院新疆理化技术研究所, 乌鲁木齐 830011;
  • 2. 新疆电子信息材料与器件重点实验室, 乌鲁木齐 830011;
  • 3. 西北核技术研究所, 西安 710024;
  • 4. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61274106)资助的课题.

摘要: 针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBTs), 采用半导体器件模拟工具, 建立SiGe HBT单粒子效应三维损伤模型, 研究影响SiGe HBT单粒子效应电荷收集的关键因素. 分析比较重离子在不同位置入射器件时, 各电极的电流变化和感生电荷收集情况, 确定SiGe HBT电荷收集的敏感区域. 结果表明, 集电极/衬底结内及附近区域为集电极和衬底收集电荷的敏感区域, 浅槽隔离内的区域为基极收集电荷的敏感区域, 发射极收集的电荷可以忽略. 此项工作的开展为下一步采用设计加固的方法提高器件的抗辐射性能打下了良好的基础.

English Abstract

参考文献 (22)

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