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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
The base current broadening effect and charge separation metho d of gate-controlled lateral PNP bipolar transistors

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马武英 1   王志宽 2   陆妩 1 *   席善斌 3   郭旗 1   何承发 1   王信 1   刘默寒 1   姜柯 1  
文摘 为了对双极器件在电离辐射环境下的损伤机理及加固技术进行深入的研究,对设计制作的不同工艺类型的栅控横向PNP双极晶体管进行了~(60)Co-γ低剂量率辐照试验。结果表明:1)栅控双极晶体管的辐射特性具有很强的工艺相关性,钝化层的存在对于双极晶体管的辐射响应具有很大影响,有钝化层的器件在电离辐射环境中会产生更多的界面态,其抗辐射能力大大减弱;2)针对国产栅控横向PNP晶体管在低剂量率辐照时会发生峰值电流展宽效应,文中对展宽效应潜在机理进行了分析,并针对展宽效应提出了新的分离方法。这不但对设计抗辐射加固器件提供了依据,而且为进一步深入研究双极器件的低剂量率辐射损伤增强效应提供了强有力工具。
其他语种文摘 In order to study the total dose effect and hardness assurance technology for the bipolar devices, we have designed and fabricated different gate-controlled lateral PNP bipolar transistors by various technologies, and preformed ~(60)Co-γ low-dose rate irradiation. The test results show that: 1) Irradiation characteristics of the gate-controlled bipolar transistor are strongly dependent on the fabrication technology, and the passivation layer has a great influence on the irradiation response of the device. The device with a passivation layer will have more interface traps in ionizing radiation environments, and its resistance to ionizing irradiation is greatly weakened. 2) A domestic gated-controlled lateral PNP transistor exhibited a peak current broadening effect at low-dose rate irradiation. In this paper, we analyze the mechanism of the broadening effect, and put forward a new separation method for reducing the base current broadening effect, which not only provides the basis for the design of hardened devices, but also a powerful tool for the study of the enhanced low-dose rate sensitivity of the bipolar device.
来源 物理学报 ,2014,63(11):116101-1-116101-6 【核心库】
DOI 10.7498/aps.63.116101
关键词 栅控双极PNP晶体管 ; ~(60)Coγ辐照 ; 辐射损伤
地址

1. 中国科学院新疆理化技术研究所, 中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室;;新疆电子信息材料与器件重点实验室, 乌鲁木齐, 830011  

2. 中国电子科技集团公司第24研究所, 模拟集成电路国家重点实验室, 重庆, 400060  

3. 中国科学院大学, 北京, 100049

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1000-3290
学科 物理学
文献收藏号 CSCD:5164265

参考文献 共 17 共1页

1.  Enlow E W. IEEE Trans. Nucl. Sci,1991,38:1342 被引 58 次    
2.  Fleetwood D M. IEEE Trans. Nucl. Sci,1994,41:1871 被引 59 次    
3.  翟亚红. 抗辐射双极n-p-n晶体管的研究. 物理学报,2011,60:088501 被引 5 次    
4.  何宝平. 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,2010,59:1985 被引 6 次    
5.  陆妩. 物理学报,2009,58:5572 被引 1 次    
6.  王义元. 双极线性稳压器电离辐射剂量率效应及其损伤分析. 物理学报,2011,60:096104 被引 9 次    
7.  Fleetwood D M. IEEE Trans. Nucl. Sci,2013,60:1706 被引 32 次    
8.  李瑞珉. MOSFET辐照诱生界面陷阱形成过程的1／f噪声研究. 物理学报,2007,56:3400 被引 15 次    
9.  席善斌. 栅控横向PNP双极晶体管辐照感生电荷的定量分离. 物理学报,2012,61:236103 被引 5 次    
10.  McWhorter P J. Appl Phys. Lett,1986,48:133 被引 39 次    
11.  Pease R. IEEE Trans. Nucl. Sci,1985,32:3946 被引 2 次    
12.  Chen X J. IEEE Trans. Nucl. Sci,2004,51:3178 被引 5 次    
13.  Ball D R. IEEE Trans. Nucl. Sci,2002,49:3185 被引 11 次    
14.  Pease R L. IEEE Trans. Nucl. Sci,2009,56:1894 被引 17 次    
15.  Rashkeev S N. IEEE Trans. Nucl. Sci,2002,49:2650 被引 68 次    
16.  Minson E. IEEE Trans. Nucl. Sci,2004,51:3723 被引 14 次    
17.  Chen X J. IEEE Trans. Nucl. Sci,2005,52:2245 被引 6 次    
引证文献 5 篇

1 赵启凤 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):136104-1-136104-7
被引 0 次

2 李小龙 典型模拟电路低剂量率辐照损伤增强效应的研究与评估 物理学报,2018,67(9):096101-1-096101-8
被引 3 次

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