收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SOI器件的物理效应模拟及其抗总剂量辐射加固技术的研究

林青  
【摘要】:SOI技术的研究是微电子领域发展的前沿课题,SOI电路具有高速、低压、低功耗、抗辐照、耐高温等优点,被誉为“21世纪的硅集成电路技术”。本论文根据国家973项目、国家自然科学基金项目、军工预研项目等国家任务的需要,开展了SOI自加热效应及抗总剂量辐射加固技术的研究,获得的主要结果如下: 初步建立了SOI器件的温度分布模型,对产生自加热效应的机理进行了探讨性的研究,并采用MEDICI数值模拟的方法,对影响SOI器件自加热效应的各参数进行了提取,从理论上证明了,MOS/SOI各参数对SOI器件的自加热效应都有较大的影响,其中,顶层Si膜或氧化埋层厚度越大,自加热效应对器件性能的影响越严重,反之则影响越小;沟道区掺杂浓度越大,自加热效应对器件性能的影响越小,反之则影响越严重;源漏区掺杂浓度越大,自加热效应对器件性能的影响越严重,反之则影响越小。根据这些模拟结果,我们在进行SOI器件设计时,在适当满足其它要求的情况下,可以通过优化器件参数来有效降低自加热效应对器件性能的影响。 为了有效抑制或降低SOI器件的自加热效应,我们结合国内外最新研究结果,提出了几种新型SOI结构材料,尤其率先提出了以SiO_2/Si_3N_4/SiO_2为埋层的三明治夹心SOI结构,并采用器件模拟的方法直观地证明了这几种新型结构可以有效地抑制SOI器件的自加热效应。 SOI独特的结构虽然使它具有良好的抗瞬时辐射的性能,但也由于它具有多个Si/SiO_2界面,导致SOI器件和电路对总剂量辐射相当敏感。我们率先模拟研究了NMOFET/SOI总剂量辐射效应的机理,并从理论上证实了,通过对器件参数进行优化,可以有效提高SOI器件抗辐射加固性能。 为提高SOI器件和电路抗总剂量辐射加固性能,我们与中国科学院北京半导体 摘要 所合作,从材料加固的角度出发,提出了采用F离子注入的方法,以改善SIMOX/S 01 材料抗总剂量辐射的性能,从而提高501器件和电路抗总剂量辐射性能。在这一部 分研究中,我们提出了将F离子注入到标准SIMOX材料的顶层Si和氧化埋层这两 种加固工艺。然后,将注过F离子的SIMOX/SOI片子和作为对比片的标准SIMO刀501 片子在同一工艺线上流片,接着对流片后所得到的NMOS/SOI进行了辐射前后的电 学性能测试。在测试过程中,因为实验条件所限,我们自主设计并制备了辐射加压偏 置。从测试结果可以证明,适当能量和剂量的F离子引入可以有效地提高501器件 抗总剂量辐射性能。这种采用F离子注入SIMOX材料来提高501器件和电路抗总剂 量辐射加固性能的方法,在国内是首次的,在国外也鲜有报道。 结合我所二十年来501技术的研究,我们提出了采用N十、O+共注入制备 SIMON/SOI来提高501材料与器件抗总剂量辐射性能的方法,不仅从理论上模拟研 究了N十、O+共注入工艺,而且与其他研究人员合作,采用离子注入的方法,获得了 这种结构材料,模拟数据和实验结果相当吻合。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 冯国进,黄敞,李国辉;模拟HBT电流增益截止频率新方法[J];北京师范大学学报(自然科学版);1996年01期
2 吴金,杨廉峰,刘其贵,吴平,魏同立;半导体器件的并行模拟分析[J];电子器件;1999年02期
3 刘诺,谢孟贤;高电子迁移率晶体管器件模型[J];微电子学;1996年02期
4 严利人,郭进,李瑞伟;PCM参数的多元回归模型及其应用[J];微电子学;2003年04期
5 牛萍娟,刘宏伟,郭维廉,李晓云;器件模拟对AlGaAs/GaAs RTD的特性分析(英文)[J];微纳电子技术;2004年10期
6 宋瑞良;毛陆虹;郭维廉;余长亮;;基于肖特基栅共振隧穿三极管的器件模拟与实验分析(英文)[J];半导体学报;2008年06期
7 谢晓锋,于奇,刘永强,杨谟华;短沟道MOSFET器件物理模型研究[J];微电子学;1998年03期
8 郑英兰;李佳;吴春瑜;钟玲;;非对称型GCT缓冲层的特性分析[J];辽宁大学学报(自然科学版);2009年01期
9 韩萌;;基于MEDICI的MOS晶体管器件模拟[J];科技信息;2010年26期
10 徐向东;集成电路工艺和器件一体化模拟的实用化研究[J];固体电子学研究与进展;1988年04期
11 王明网,魏同立;亚微米半导体器件模拟方法的探索[J];微电子学;1995年02期
12 杨廉峰,吴金,夏君,刘其贵,魏同立;半导体器件模拟软件的系统设计分析(英文)[J];Journal of Southeast University;1999年02期
13 张住兵,吴金,魏同立;双极型器件特性模拟软件WINBIS[J];固体电子学研究与进展;1998年01期
14 杨廉峰,吴金,刘其贵,夏君,魏同立;SiGeHBT的二维数值模拟分析设计[J];固体电子学研究与进展;2001年03期
15 胡艳龙;梁惠来;李益欢;张世林;毛陆虹;郭维廉;;GaAs基RTD与MSM光电集成(英文)[J];半导体学报;2006年04期
16 秦军瑞;陈书明;陈建军;梁斌;刘必慰;;180nm CMOS工艺下SEL敏感性关键影响因素[J];国防科技大学学报;2011年03期
17 付强;钟玲;吴春瑜;王中文;孙传邦;王辉;;非对称型集成门极换流晶闸管(IGCT)在PISCES-2ET软件平台上器件模拟[J];辽宁大学学报(自然科学版);2006年02期
18 陈瑞鹏;毛陆虹;宋瑞良;;浅沟槽双光电探测器[J];电子测量技术;2006年04期
19 郭维廉;;RTD的器件模型和模拟——共振隧穿器件讲座(9)[J];微纳电子技术;2007年10期
20 王颖;程超;胡海帆;杨大伟;;短沟Trench MOSFET阈值电压解析模型[J];电子器件;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 孙浩;王成刚;;单色及双色碲镉汞器件计算机仿真模拟[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年
2 黄勇光;段宝兴;罗萍;;超薄硅层REBULF LDMOS的工艺仿真和设计[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年
3 刘一鸣;刘玮;李长健;王赫;孙云;;铜铟镓硒太阳电池导带边失调值研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
4 杜刚;刘晓彦;孙雷;韩汝琦;;50nm肖特基隧穿晶体管(SBTT)特性模拟[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
5 贡顶;宣春;张相华;;GSS软件1-0.1微米MOS器件基准测试[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
6 蒋欣;石玉;王华磊;赵宝林;杜波;;一种具有三换能器的低损耗声表滤波器的研制[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
7 陈军;;高功率微波NEPTUNE程序中的并行计算及几何建模[A];中国工程物理研究院科技年报(2010年版)[C];2011年
8 黄流兴;牛胜利;朱金辉;谢红刚;卓俊;韦源;;辐射效应与粒子输运蒙特卡罗模拟研究进展[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
9 毕津顺;曾传滨;刘刚;罗家俊;韩郑生;;面向深空探测耐低温抗辐射集成电路设计方法学研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集(下篇)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭凯;大尺度HPM器件电磁PIC若干关键技术研究及应用[D];电子科技大学;2013年
2 刘莉;SiC MOS器件和电路温度特性的研究[D];西安电子科技大学;2008年
3 张金平;4H-SiC射频/微波功率MESFETs新结构与模型研究[D];电子科技大学;2009年
4 张鹏;纳米MOS器件低频噪声关键问题研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 齐海涛;与HBT工艺兼容的四类新型三端负阻器件的研制与研究[D];天津大学;2004年
6 王豪;纳米尺度MOS器件的量子模拟方法研究[D];武汉大学;2009年
7 胡月;基于PSOI的高压LDMOS研究[D];武汉大学;2012年
8 陈勇波;新型微波晶体管噪声机理与噪声模型研究[D];电子科技大学;2014年
9 周爱军;环境友好型硅化物和氧化物热电材料的研究[D];浙江大学;2010年
10 杨广华;标准CMOS工艺硅基LED器件设计及实验分析[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许俊瑞;超高速InP器件的数值仿真研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 刘芳芳;高k HfO_2/SiO_2 MOS器件的特性研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 张志伟;基于LDMOS电容特性的研究及其器件建模[D];安徽大学;2012年
4 唐盼盼;SJ LDMOS器件结构仿真与研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 肖璇;3300 VPlanar IGBT的仿真分析与设计[D];电子科技大学;2012年
6 孙杰;CCD计算机模拟研究[D];电子科技大学;2001年
7 胡海帆;功率UMOSFET器件新结构及其特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 钟鸣;负阻异质结晶体管(NDRHBT)的模拟与实验研究[D];天津大学;2005年
9 姚成军;量子效应和器件结构参数对隧穿晶体管特性的影响[D];复旦大学;2012年
10 胡海洋;GaAs基异质结双极晶体管(HBT)的模拟、设计与制作[D];天津工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978