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国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究

高博 刘刚 王立新 韩郑生 张彦飞 王春林 温景超

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国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究

高博, 刘刚, 王立新, 韩郑生, 张彦飞, 王春林, 温景超

Research on the total dose effects for domestic VDMOS devices used in satellite

Gao Bo, Liu Gang, Wang Li-Xin, Han Zheng-Sheng, Zhang Yan-Fei, Wang Chun-Ling, Wen Jing-Chao
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  • 研究了两种国产星用VDMOS器件在不同偏置条件下的总剂量辐射损伤效应, 探讨了器件的阈值电压、击穿电压、导通电阻、漏电流等电参数随累积剂量、退火时间的变化关系. 实验结果表明这两种国产星用VDMOS器件辐照后电参数符合技术指标, 满足在复杂空间电离辐射环境下工作的要求.此外, 通过对器件在不同偏置条件下的总剂量辐射损伤效应进行研究, 对其他型号星用VDMOS器件工艺和设计的进一步改进, 具有参考作用.
    Total dose effects of domestic VDMOS devices used in satellite under different bias conditions are investigated. The dependences of the typical electrical parameters such as threshold voltage, breakdown voltage, on-state resistance, and leakage current on total dose are discussed. The experimental results show that the electrical parameters of the irradiated domestic VDMOS devices fulfill the design requirements. These devices also meet the work demand in a complex ionizing total dose irradiation environment. In addition, our experimental results are meaningful and important for further improving the design and the process of the others types of domestic radiation hardened VDMOS devices.
    [1]

    Grant D A, Gowar J 1989 Power MOSFETs: theory and applications (Wiley: New York)

    [2]

    Singh G, Galloway K F, Russell T J 1986 IEEE Trans. Nucl. Sci. 33 1454

    [3]

    Liu Z L, Hu Z Y, Zhang Z X, Shao H, Chen M, Bi D W, Ning B X, Zou S C 2011 Chin. Phys. B 20 070701

    [4]

    Xue S B, Huang R, Huang D T, Wang S H, Tan F, Wang J, An X, Zhang X 2011 Chin. Phys. B 20 117307

    [5]

    Li L L, Yu Z G, Xiao Z Q, Zhou X J 2011 Acta Phys. Sin. 60 098502 (in Chinese) [李蕾蕾, 于宗光, 肖志强, 周昕杰 2011 物理学报 60 098502]

    [6]

    Zhao H F, Du L, He L, Bao J L 2011 Acta Phys. Sin. 60 028501 (in Chinese) [赵鸿飞, 杜磊, 何亮, 包军林 2011 物理学报 60 028501]

    [7]

    Schwank J 2002 IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference Phoenix, Arizona July 15-19 2002 p Section III-1

    [8]

    Gao B, Yu X F, Ren D Y, Cui J W, Lan B, Li M, Wang Y Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 068702 (in Chinese) [高博, 余学峰, 任迪远, 崔江维, 兰博, 李明, 王义元 2011 物理学报 60 068702]

    [9]

    Lan B 2010 MS Thesis (Urumqi: Xinjiang Technical Institute of Physics & 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)]

    [10]

    Seehra S S, Slusark W J 1982 IEEE Trans. Nucl. Sci. 29 1559

    [11]

    McWhorter P J, Miller S L, Miller W M. 1990 IEEE Trans. Nucl. Sci. 37 1682

    [12]

    Lelis A J, Oldham T R, DeLancey W M 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1590

    [13]

    Fleetwood D M, Thome F V, Tsao S S, Dressendorfer P V, Dandini V J, Schwank J R 1988 IEEE Trans. Nucl. Sci. 35 1099

    [14]

    Saks N S, Klein R B, Griscom D L 1988 IEEE Trans. Nucl. Sci. 35 1234

    [15]

    Srour J R, Marshall C J, Marshall P W 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 653

    [16]

    Zhang M, Shen K Q 2007 Jou.l of Grad. Stu. SEU 5 154 (in Chinese) [张敏, 沈克强 2007 东南大学研究生学报 5 154]

    [17]

    Chen X B 1990 Power MOSFET and High Voltage Integrated Circuit (Nanjing: Southeast University Press) p74 (in Chinese) [陈星弼 1990 功率MOSFET与高压集成电路 (南京:东南大学出版社) 第74页]

    [18]

    Bai C H, Wang B 2007 Mode. Elec. Tec. 16 174 (in Chinese) [白朝辉, 王标 2007 现代电子技术 16 174]

    [19]

    Felix J A, Shaneyfelt M R, Dodd P E, Draper B L, Schwank J R, Dalton S M 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2378

  • [1]

    Grant D A, Gowar J 1989 Power MOSFETs: theory and applications (Wiley: New York)

    [2]

    Singh G, Galloway K F, Russell T J 1986 IEEE Trans. Nucl. Sci. 33 1454

    [3]

    Liu Z L, Hu Z Y, Zhang Z X, Shao H, Chen M, Bi D W, Ning B X, Zou S C 2011 Chin. Phys. B 20 070701

    [4]

    Xue S B, Huang R, Huang D T, Wang S H, Tan F, Wang J, An X, Zhang X 2011 Chin. Phys. B 20 117307

    [5]

    Li L L, Yu Z G, Xiao Z Q, Zhou X J 2011 Acta Phys. Sin. 60 098502 (in Chinese) [李蕾蕾, 于宗光, 肖志强, 周昕杰 2011 物理学报 60 098502]

    [6]

    Zhao H F, Du L, He L, Bao J L 2011 Acta Phys. Sin. 60 028501 (in Chinese) [赵鸿飞, 杜磊, 何亮, 包军林 2011 物理学报 60 028501]

    [7]

    Schwank J 2002 IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference Phoenix, Arizona July 15-19 2002 p Section III-1

    [8]

    Gao B, Yu X F, Ren D Y, Cui J W, Lan B, Li M, Wang Y Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 068702 (in Chinese) [高博, 余学峰, 任迪远, 崔江维, 兰博, 李明, 王义元 2011 物理学报 60 068702]

    [9]

    Lan B 2010 MS Thesis (Urumqi: Xinjiang Technical Institute of Physics & 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)]

    [10]

    Seehra S S, Slusark W J 1982 IEEE Trans. Nucl. Sci. 29 1559

    [11]

    McWhorter P J, Miller S L, Miller W M. 1990 IEEE Trans. Nucl. Sci. 37 1682

    [12]

    Lelis A J, Oldham T R, DeLancey W M 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1590

    [13]

    Fleetwood D M, Thome F V, Tsao S S, Dressendorfer P V, Dandini V J, Schwank J R 1988 IEEE Trans. Nucl. Sci. 35 1099

    [14]

    Saks N S, Klein R B, Griscom D L 1988 IEEE Trans. Nucl. Sci. 35 1234

    [15]

    Srour J R, Marshall C J, Marshall P W 2003 IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 653

    [16]

    Zhang M, Shen K Q 2007 Jou.l of Grad. Stu. SEU 5 154 (in Chinese) [张敏, 沈克强 2007 东南大学研究生学报 5 154]

    [17]

    Chen X B 1990 Power MOSFET and High Voltage Integrated Circuit (Nanjing: Southeast University Press) p74 (in Chinese) [陈星弼 1990 功率MOSFET与高压集成电路 (南京:东南大学出版社) 第74页]

    [18]

    Bai C H, Wang B 2007 Mode. Elec. Tec. 16 174 (in Chinese) [白朝辉, 王标 2007 现代电子技术 16 174]

    [19]

    Felix J A, Shaneyfelt M R, Dodd P E, Draper B L, Schwank J R, Dalton S M 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2378

  • [1] 顾朝桥, 郭红霞, 潘霄宇, 雷志峰, 张凤祁, 张鸿, 琚安安, 柳奕天. 不同应力下碳化硅场效应晶体管器件总剂量效应及退火特性. 物理学报, 2021, 70(16): 166101. doi: 10.7498/aps.70.20210515
    [2] 周悦, 胡志远, 毕大炜, 武爱民. 硅基光电子器件的辐射效应研究进展. 物理学报, 2019, 68(20): 204206. doi: 10.7498/aps.68.20190543
    [3] 郝敏如, 胡辉勇, 廖晨光, 王斌, 赵小红, 康海燕, 苏汉, 张鹤鸣. 射线总剂量辐照对单轴应变Si纳米n型金属氧化物半导体场效应晶体管栅隧穿电流的影响. 物理学报, 2017, 66(7): 076101. doi: 10.7498/aps.66.076101
    [4] 陈剑辉, 杨静, 沈艳娇, 李锋, 陈静伟, 刘海旭, 许颖, 麦耀华. 后退火增强氢化非晶硅钝化效果的研究. 物理学报, 2015, 64(19): 198801. doi: 10.7498/aps.64.198801
    [5] 姜柯, 陆妩, 胡天乐, 王信, 郭旗, 何承发, 刘默涵, 李小龙. 电子辐射环境中NPN输入双极运算放大器的辐射效应和退火特性. 物理学报, 2015, 64(13): 136103. doi: 10.7498/aps.64.136103
    [6] 吴传禄, 马颖, 蒋丽梅, 周益春, 李建成. 电离辐射环境下金属-铁电-绝缘体-基底结构铁电场效应晶体管电学性能的模拟. 物理学报, 2014, 63(21): 216102. doi: 10.7498/aps.63.216102
    [7] 胡天乐, 陆妩, 席善斌, 郭旗, 何承发, 吴雪, 王信. PNP输入双极运算放大器在不同辐射环境下的辐射效应和退火特性. 物理学报, 2013, 62(7): 076105. doi: 10.7498/aps.62.076105
    [8] 刘建朋, 朱彦旭, 郭伟玲, 闫微微, 吴国庆. ITO退火对GaN基LED电学特性的影响. 物理学报, 2012, 61(13): 137303. doi: 10.7498/aps.61.137303
    [9] 范雪, 李威, 李平, 张斌, 谢小东, 王刚, 胡滨, 翟亚红. 基于环形栅和半环形栅N沟道金属氧化物半导体晶体管的总剂量辐射效应研究. 物理学报, 2012, 61(1): 016106. doi: 10.7498/aps.61.016106
    [10] 翟亚红, 李平, 张国俊, 罗玉香, 范雪, 胡滨, 李俊宏, 张健, 束平. 抗辐射双极n-p-n晶体管的研究. 物理学报, 2011, 60(8): 088501. doi: 10.7498/aps.60.088501
    [11] 田雪雁, 赵谡玲, 徐征, 姚江峰, 张福俊, 贾全杰, 陈雨, 龚伟, 樊星. 高分子有机场效应晶体管中退火引起的自组织微观结构变化的研究. 物理学报, 2011, 60(5): 057201. doi: 10.7498/aps.60.057201
    [12] 何宝平, 丁李利, 姚志斌, 肖志刚, 黄绍燕, 王祖军. 超深亚微米器件总剂量辐射效应三维数值模拟. 物理学报, 2011, 60(5): 056105. doi: 10.7498/aps.60.056105
    [13] 张树玲, 孙剑飞, 邢大伟. 磁场退火对Co基熔体抽拉丝巨磁阻抗效应的影响. 物理学报, 2010, 59(3): 2068-2072. doi: 10.7498/aps.59.2068
    [14] 何宝平, 姚志斌. 互补金属氧化物半导体器件空间低剂量率辐射效应预估模型研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1985-1990. doi: 10.7498/aps.59.1985
    [15] 宋超, 陈谷然, 徐骏, 王涛, 孙红程, 刘宇, 李伟, 陈坤基. 不同退火温度下晶化硅薄膜的电学输运性质. 物理学报, 2009, 58(11): 7878-7883. doi: 10.7498/aps.58.7878
    [16] 谭开洲, 胡刚毅, 杨谟华, 徐世六, 张正璠, 刘玉奎, 何开全, 钟 怡. 一种N沟VDMOS电离辐射界面陷阱电流传导性研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1872-1877. doi: 10.7498/aps.57.1872
    [17] 全荣辉, 韩建伟, 黄建国, 张振龙. 电介质材料辐射感应电导率的模型研究. 物理学报, 2007, 56(11): 6642-6647. doi: 10.7498/aps.56.6642
    [18] 何宝平, 郭红霞, 龚建成, 王桂珍, 罗尹虹, 李永宏. 浮栅ROM集成电路空间低剂量率辐射失效时间预估. 物理学报, 2004, 53(9): 3125-3129. doi: 10.7498/aps.53.3125
    [19] 何宝平, 王桂珍, 周 辉, 龚建成, 罗尹虹, 姜景和. NMOS器件不同剂量率γ射线辐射响应的理论预估. 物理学报, 2003, 52(1): 188-191. doi: 10.7498/aps.52.188
    [20] 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. 金属-氧化物-半导体器件γ辐照温度效应. 物理学报, 2000, 49(7): 1331-1334. doi: 10.7498/aps.49.1331
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-28
  • 修回日期:  2012-02-24
  • 刊出日期:  2012-09-05

国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究

  • 1. 中国科学院微电子研究所, 北京 100029

摘要: 研究了两种国产星用VDMOS器件在不同偏置条件下的总剂量辐射损伤效应, 探讨了器件的阈值电压、击穿电压、导通电阻、漏电流等电参数随累积剂量、退火时间的变化关系. 实验结果表明这两种国产星用VDMOS器件辐照后电参数符合技术指标, 满足在复杂空间电离辐射环境下工作的要求.此外, 通过对器件在不同偏置条件下的总剂量辐射损伤效应进行研究, 对其他型号星用VDMOS器件工艺和设计的进一步改进, 具有参考作用.

English Abstract

参考文献 (19)

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