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总剂量辐照条件下部分耗尽半导体氧化物绝缘层N沟道金属氧化物半导体器件的三种kink效应

卓青青 刘红侠 彭里 杨兆年 蔡惠民

总剂量辐照条件下部分耗尽半导体氧化物绝缘层N沟道金属氧化物半导体器件的三种kink效应

卓青青, 刘红侠, 彭里, 杨兆年, 蔡惠民
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  • 研究了0.8 μm SOINMOS晶体管,经过剂量率为50 rad (Si)/s的60Co γ射线辐照后的输出特性曲线的变化趋势. 研究结果表明, 经过制造工艺和版图的优化设计, 在不同剂量条件下, 该样品均不产生线性区kink效应. 由碰撞电离引起的kink效应, 出现显著变化的漏极电压随总剂量水平的提高不断增大. 在高剂量辐照条件下, 背栅ID-VSUB曲线中出现异常的"kink"现象, 这是由辐照诱生的顶层硅膜/埋氧层之间的界面陷阱电荷导致的.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61076097, 60936005)、 教育部科技创新工程重大项目培育资金(批准号: 708083)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 200110203110012)资助的课题.
    [1]

    Schwank J R, Ferlet-Cavrois V, Shaneyfelt M R, Paillet P, Dodd P E 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 522

    [2]

    Schwank J R, Shaneyfelt M R, Fleetwood D M, Felix J A, Dodd P E, Paillet P, Ferlet-Cavrois V IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 1833

    [3]

    Barnaby H J 2006 IEEE Trans. Nucl. Sci. 53 3103

    [4]

    Adell P C, Barnaby H J, Schrimpf R D, Vermeire B 2007 IEEE Trans. Nucl. Sci. 54 2174

    [5]

    Cester A, Gerardin S, Paccagnella A, Schwank J R, Vizkelethy G, Candelori A, Ghidini G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3150

    [6]

    Mercha A, Rafi J M, Simoen E, Augendre E, Claevs C 2003 IEEE Trans. Electron Dev. 50 1675

    [7]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 575

    [8]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 25 214

    [9]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 708

    [10]

    Liu Z L, Hu Z Y, Zhang Z X, Shao H, Ning B X, Bi D W, Chen M, Zou S C 2011 Acta Phys. Sin. 60 116013 (in Chinese) [刘张李, 胡志远, 张正选, 邵华, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌 2011 物理学报 60 116013]

    [11]

    Hu Z Y, Liu Z L, Shao H, Zhang Z X, Ning B X, Bi D W, Chen M, Zou S C 2012 Acta Phys. Sin. 61 050702 (in Chinese) [胡志远, 刘张李, 邵华, 张正选, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌 2012 物理学报 61 050702]

    [12]

    Huang R, Zhang G Y, Li Y X, Zhang X 2005 Technology and Application of SOI CMOS (Vol. 1) (Beijing: Science Press) p136 (in Chinese) [黄如, 张国艳, 李映雪, 张兴 2005 SOI CMOS技术及其应用(北京: 科学出版社) 第136页]

    [13]

    Ushiki T, Kotani K, Funaki T, Kawai K, Ohmi T 200 IEEE Trans. Electron Dev. 47 360

    [14]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2003 Semiconductor Physics (Vol. 4) (Beijing: National Defense Industry Press) p216 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋生 2003 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第216页]

  • [1]

    Schwank J R, Ferlet-Cavrois V, Shaneyfelt M R, Paillet P, Dodd P E 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 522

    [2]

    Schwank J R, Shaneyfelt M R, Fleetwood D M, Felix J A, Dodd P E, Paillet P, Ferlet-Cavrois V IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 1833

    [3]

    Barnaby H J 2006 IEEE Trans. Nucl. Sci. 53 3103

    [4]

    Adell P C, Barnaby H J, Schrimpf R D, Vermeire B 2007 IEEE Trans. Nucl. Sci. 54 2174

    [5]

    Cester A, Gerardin S, Paccagnella A, Schwank J R, Vizkelethy G, Candelori A, Ghidini G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3150

    [6]

    Mercha A, Rafi J M, Simoen E, Augendre E, Claevs C 2003 IEEE Trans. Electron Dev. 50 1675

    [7]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 575

    [8]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 25 214

    [9]

    Chen S S, Lu S H, Tang T H 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 708

    [10]

    Liu Z L, Hu Z Y, Zhang Z X, Shao H, Ning B X, Bi D W, Chen M, Zou S C 2011 Acta Phys. Sin. 60 116013 (in Chinese) [刘张李, 胡志远, 张正选, 邵华, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌 2011 物理学报 60 116013]

    [11]

    Hu Z Y, Liu Z L, Shao H, Zhang Z X, Ning B X, Bi D W, Chen M, Zou S C 2012 Acta Phys. Sin. 61 050702 (in Chinese) [胡志远, 刘张李, 邵华, 张正选, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌 2012 物理学报 61 050702]

    [12]

    Huang R, Zhang G Y, Li Y X, Zhang X 2005 Technology and Application of SOI CMOS (Vol. 1) (Beijing: Science Press) p136 (in Chinese) [黄如, 张国艳, 李映雪, 张兴 2005 SOI CMOS技术及其应用(北京: 科学出版社) 第136页]

    [13]

    Ushiki T, Kotani K, Funaki T, Kawai K, Ohmi T 200 IEEE Trans. Electron Dev. 47 360

    [14]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2003 Semiconductor Physics (Vol. 4) (Beijing: National Defense Industry Press) p216 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋生 2003 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第216页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-20
  • 修回日期:  2012-08-23
  • 刊出日期:  2013-02-05

总剂量辐照条件下部分耗尽半导体氧化物绝缘层N沟道金属氧化物半导体器件的三种kink效应

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61076097, 60936005)、 教育部科技创新工程重大项目培育资金(批准号: 708083)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 200110203110012)资助的课题.

摘要: 研究了0.8 μm SOINMOS晶体管,经过剂量率为50 rad (Si)/s的60Co γ射线辐照后的输出特性曲线的变化趋势. 研究结果表明, 经过制造工艺和版图的优化设计, 在不同剂量条件下, 该样品均不产生线性区kink效应. 由碰撞电离引起的kink效应, 出现显著变化的漏极电压随总剂量水平的提高不断增大. 在高剂量辐照条件下, 背栅ID-VSUB曲线中出现异常的"kink"现象, 这是由辐照诱生的顶层硅膜/埋氧层之间的界面陷阱电荷导致的.

English Abstract

参考文献 (14)

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