搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

栅控横向PNP双极晶体管辐照感生电荷的定量分离

席善斌 陆妩 任迪远 周东 文林 孙静 吴雪

引用本文:
Citation:

栅控横向PNP双极晶体管辐照感生电荷的定量分离

席善斌, 陆妩, 任迪远, 周东, 文林, 孙静, 吴雪

Quantitative separation of radiation induced charges for gate controlled later PNP bipolar transistors

Xi Shan-Bin, Lu Wu, Ren Di-Yuan, Zhou Dong, Wen Lin, Sun Jing, Wu Xue
PDF
导出引用
  • 设计并制作了一种栅控横向PNP双极晶体管测试结构,在常规横向PNP双极晶体管基区表面氧化层上制作了一栅电极,利用栅扫描法,通过扫描栅极所加电压,获得了基极电流随栅极电压的变化特性. 理论推导和数学计算获得了氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的定量变化,分离出栅控横向PNP双极晶体管在辐照及其室温退火过程中感生的缺陷.对设计的晶体管测试结构和采用的测试方法做了具体介绍.
    A new test structure of gate controlled lateral PNP bipolar transistors designed and fabricated. An independent gate terminal is patterned on the oxide layer above the active base region of normal lateral PNP bipolar transistors. According to the gate sweep technique, by sweeping the voltage applied to the gate terminal, one can obtain the characteristic of base current versus gate voltage. The quantitative variations of oxide trapped charges and interface traps are analytically estimated and numerically calculated, and the radiation induced defects in the gate controlled lateral PNP bipolar transistors during 60Co-γ irradiation and annealing at room temperature are separated independently. The test structures and measurements of the bipolar transistors used in the experiment are introduced in detail in this paper.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10975182)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10975182).
    [1]

    Enlow E W, Pease R L, Combs W, Schrimpf R D, Nowlin R N 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1342

    [2]

    Fleetwood D M, Kosier S L, Nowlin R N, Schrimpf R D, Reber R A, DeLaus M, Winokur P S, Wei A, Combs W E, Pease R L 1994 IEEE Trans. Nucl. Sci. 41 1871

    [3]

    Barnaby H J, Cirba C, Schrimpf R D, Kosier S, Fouillat P, Montagner X 1999 IEEE Trans. Nucl. Sci. 46 1652

    [4]

    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]

    [5]

    Wang Y Y, Lu W, Ren D Y, Guo Q, Yu X F, He C F, Gao B 2011 Acta Phys. Sin. 60 096104 (in Chinese) [王义元, 陆妩, 任迪远, 郭旗, 余学锋, 何承发, 高博 2011 物理学报 60 096104]

    [6]

    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

    [7]

    Kosier S L, Schrimpf R D, Nowlin R N, Fleetwood D M, DeLaus M, Pease R L, Combs W E, Wei A, Chai F 1993 IEEE Trans. Nucl. Sci. 40 1276

    [8]

    Niu G F, Banerjee G, Cressler J D, Roldan J M, Clark S D, Ahlgren D C 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2361

    [9]

    Cazenave P, Fouillat P, Montagner X, Barnaby H, Schrimpf R D, Bonora L, David J P, Touboul A, Calvet M C, Calvel P 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2577

    [10]

    Chen X J, Barnaby H J, Pease R L, Schrimpf R D, Platteter D G, Dunham G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3178

    [11]

    Pease R L, Platteter D G, Dunham G W, Seiler J M, Barnaby H J, Schrimpf R D, Shaneyfelt M R, Maher M C, Nowlin R N 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3773

    [12]

    Nowlin R N, Pease R L, Platteter D G, Dunham G W, Seiler J E 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2609

    [13]

    Chen X J, Barnaby H J, Schrimpf R D, Fleetwood D M, Pease R L, Platteter D G, Dunham G W 2006 IEEE Trans. Nucl. Sci. 53 3649

    [14]

    Hughart D R, Schrimpf R D, Fleetwood D M, Chen X J, Barnaby H J, Holbert K E, Pease R L, Platteter D G, Tuttle B R, Pantelides S T 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 3361

    [15]

    Ball D R, Schrimpf R D, Barnaby H J 2002 IEEE Trans. Nucl. Sci. 49 3185

    [16]

    Minson E, Sanchez I, Barnaby H J, Pease R L, Platteter D G, Dunham G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3723

    [17]

    Chen X J, Barnaby H J, Pease R L, Schrimpf R D, Platteter D, Shaneyfelt M, Vermeire B 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2245

    [18]

    Adell P C, Pease R L, Barnaby H J, Rax B, Chen X J, McClure S S 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 3326

  • [1]

    Enlow E W, Pease R L, Combs W, Schrimpf R D, Nowlin R N 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1342

    [2]

    Fleetwood D M, Kosier S L, Nowlin R N, Schrimpf R D, Reber R A, DeLaus M, Winokur P S, Wei A, Combs W E, Pease R L 1994 IEEE Trans. Nucl. Sci. 41 1871

    [3]

    Barnaby H J, Cirba C, Schrimpf R D, Kosier S, Fouillat P, Montagner X 1999 IEEE Trans. Nucl. Sci. 46 1652

    [4]

    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]

    [5]

    Wang Y Y, Lu W, Ren D Y, Guo Q, Yu X F, He C F, Gao B 2011 Acta Phys. Sin. 60 096104 (in Chinese) [王义元, 陆妩, 任迪远, 郭旗, 余学锋, 何承发, 高博 2011 物理学报 60 096104]

    [6]

    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

    [7]

    Kosier S L, Schrimpf R D, Nowlin R N, Fleetwood D M, DeLaus M, Pease R L, Combs W E, Wei A, Chai F 1993 IEEE Trans. Nucl. Sci. 40 1276

    [8]

    Niu G F, Banerjee G, Cressler J D, Roldan J M, Clark S D, Ahlgren D C 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2361

    [9]

    Cazenave P, Fouillat P, Montagner X, Barnaby H, Schrimpf R D, Bonora L, David J P, Touboul A, Calvet M C, Calvel P 1998 IEEE Trans. Nucl. Sci. 45 2577

    [10]

    Chen X J, Barnaby H J, Pease R L, Schrimpf R D, Platteter D G, Dunham G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3178

    [11]

    Pease R L, Platteter D G, Dunham G W, Seiler J M, Barnaby H J, Schrimpf R D, Shaneyfelt M R, Maher M C, Nowlin R N 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3773

    [12]

    Nowlin R N, Pease R L, Platteter D G, Dunham G W, Seiler J E 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2609

    [13]

    Chen X J, Barnaby H J, Schrimpf R D, Fleetwood D M, Pease R L, Platteter D G, Dunham G W 2006 IEEE Trans. Nucl. Sci. 53 3649

    [14]

    Hughart D R, Schrimpf R D, Fleetwood D M, Chen X J, Barnaby H J, Holbert K E, Pease R L, Platteter D G, Tuttle B R, Pantelides S T 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 3361

    [15]

    Ball D R, Schrimpf R D, Barnaby H J 2002 IEEE Trans. Nucl. Sci. 49 3185

    [16]

    Minson E, Sanchez I, Barnaby H J, Pease R L, Platteter D G, Dunham G 2004 IEEE Trans. Nucl. Sci. 51 3723

    [17]

    Chen X J, Barnaby H J, Pease R L, Schrimpf R D, Platteter D, Shaneyfelt M, Vermeire B 2005 IEEE Trans. Nucl. Sci. 52 2245

    [18]

    Adell P C, Pease R L, Barnaby H J, Rax B, Chen X J, McClure S S 2009 IEEE Trans. Nucl. Sci. 56 3326

  • [1] 段宝兴, 刘雨林, 唐春萍, 杨银堂. 肖特基结多数载流子积累新型绝缘栅双极晶体管. 物理学报, 2024, 73(7): 078501. doi: 10.7498/aps.73.20231768
    [2] 纪婷伟, 白刚. 双轴错配应变对铁电双栅负电容晶体管性能的影响. 物理学报, 2023, 72(6): 067701. doi: 10.7498/aps.72.20222190
    [3] 李岩, 陈鑫力, 王伟胜, 石智文, 竺立强. 蛋壳膜电解质栅控氧化物神经形态晶体管. 物理学报, 2023, 72(15): 157302. doi: 10.7498/aps.72.20230411
    [4] 余雪玲, 陈凤翔, 相韬, 邓文, 刘嘉宁, 汪礼胜. ReSe2/WSe2记忆晶体管的光电调控和阻变特性研究. 物理学报, 2022, 0(0): . doi: 10.7498/aps.7120221154
    [5] 余雪玲, 陈凤翔, 相韬, 邓文, 刘嘉宁, 汪礼胜. ReSe2/WSe2记忆晶体管的光电调控和阻变特性. 物理学报, 2022, 71(21): 217302. doi: 10.7498/aps.71.20221154
    [6] 芦宾, 王大为, 陈宇雷, 崔艳, 苗渊浩, 董林鹏. 纳米线环栅隧穿场效应晶体管的电容模型. 物理学报, 2021, 70(21): 218501. doi: 10.7498/aps.70.20211128
    [7] 缑石龙, 马武英, 姚志斌, 何宝平, 盛江坤, 薛院院, 潘琛. 基于栅控横向PNP双极晶体管的氢氛围中辐照损伤机制. 物理学报, 2021, 70(15): 156101. doi: 10.7498/aps.70.20210351
    [8] 杨剑群, 董磊, 刘超铭, 李兴冀, 徐鹏飞. Si3N4钝化层对横向PNP双极晶体管电离辐射损伤的影响机理. 物理学报, 2018, 67(16): 168501. doi: 10.7498/aps.67.20172215
    [9] 梁定康, 陈义豪, 徐威, 吉新村, 童祎, 吴国栋. 基于蛋清栅介质的超低压双电层薄膜晶体管. 物理学报, 2018, 67(23): 237302. doi: 10.7498/aps.67.20181539
    [10] 覃婷, 黄生祥, 廖聪维, 于天宝, 罗衡, 刘胜, 邓联文. 铟镓锌氧薄膜晶体管的悬浮栅效应研究. 物理学报, 2018, 67(4): 047302. doi: 10.7498/aps.67.20172325
    [11] 陈聪, 梁盼, 胡蓉蓉, 贾天卿, 孙真荣, 冯东海. 抽运-自旋定向-探测技术及其应用. 物理学报, 2018, 67(9): 097201. doi: 10.7498/aps.67.20180244
    [12] 覃婷, 黄生祥, 廖聪维, 于天宝, 邓联文. 同步对称双栅InGaZnO薄膜晶体管电势模型研究. 物理学报, 2017, 66(9): 097101. doi: 10.7498/aps.66.097101
    [13] 谭骥, 朱阳军, 卢烁今, 田晓丽, 滕渊, 杨飞, 张广银, 沈千行. 绝缘栅双极型晶体管感性负载关断下电压变化率的建模与仿真研究. 物理学报, 2016, 65(15): 158501. doi: 10.7498/aps.65.158501
    [14] 赵启凤, 庄奕琪, 包军林, 胡为. 基于1/f噪声的NPN晶体管辐照感生电荷的定量分离. 物理学报, 2015, 64(13): 136104. doi: 10.7498/aps.64.136104
    [15] 马武英, 王志宽, 陆妩, 席善斌, 郭旗, 何承发, 王信, 刘默寒, 姜柯. 栅控横向PNP双极晶体管基极电流峰值展宽效应及电荷分离研究. 物理学报, 2014, 63(11): 116101. doi: 10.7498/aps.63.116101
    [16] 朱德明, 门传玲, 曹敏, 吴国栋. 基于P掺杂SiO2为栅介质的超低压侧栅薄膜晶体管. 物理学报, 2013, 62(11): 117305. doi: 10.7498/aps.62.117305
    [17] 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
    [18] 李飞, 肖刘, 刘濮鲲, 易红霞, 万晓声. 栅控电子枪中轮辐栅网截止放大系数的研究. 物理学报, 2012, 61(7): 078502. doi: 10.7498/aps.61.078502
    [19] 席善斌, 陆妩, 王志宽, 任迪远, 周东, 文林, 孙静. 中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管辐照感生缺. 物理学报, 2012, 61(7): 076101. doi: 10.7498/aps.61.076101
    [20] 孟志国, 吴春亚, 李 娟, 熊绍珍, 郭海成, 王 文. 金属诱导单一方向横向晶化薄膜晶体管以及栅控型轻掺杂漏极结构的研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3363-3369. doi: 10.7498/aps.54.3363
计量
  • 文章访问数:  6367
  • PDF下载量:  373
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-19
  • 修回日期:  2012-06-20
  • 刊出日期:  2012-12-05

/

返回文章
返回