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0.18μm窄沟NMOS晶体管总剂量效应研究

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物理学报 2013年第13期62卷 414-419页

作者：吴雪陆妩王信席善斌郭旗李豫东中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

为明确深亚微米NMOS器件抗辐照能力以及研究其加固措施,本文对0.18μm窄沟NMOS晶体管进行了60Coγ总剂量辐射效应研究.结果表明:和宽沟器件不同,阈值电压、跨导、漏源电导对总剂量辐照敏感,此现象被称之为辐射感生窄沟道效应;相比较栅... 详细信息

为明确深亚微米NMOS器件抗辐照能力以及研究其加固措施,本文对0.18μm窄沟NMOS晶体管进行了60Coγ总剂量辐射效应研究.结果表明:和宽沟器件不同,阈值电压、跨导、漏源电导对总剂量辐照敏感,此现象被称之为辐射感生窄沟道效应;相比较栅氧化层,器件隔离氧化层对总剂量辐照更敏感;窄沟道NMOS器件阈值电压不仅和沟道耗尽区电荷有关,寄生晶体管耗尽区电荷对其影响也不可忽略,而辐照引起源漏之间寄生晶体管开启,形成漏电通道,正是导致漏电流、亚阈斜率等参数变化的原因.

关键词： 0 18μm 窄沟NMOS晶体管 60Coγ辐照辐射感生窄沟道效应

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

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物理学报 2013年第7期62卷 317-322页

作者：胡天乐陆妩席善斌郭旗何承发吴雪王信中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830046 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011

研究了PNP输入双极运算放大器LM837在1MeV电子和60Coγ源两种不同辐射环境中的响应特性和变化规律.分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后三种温度(室温,100℃,125℃)下随时间变化的关系,讨论了引起电参数失效的机理.结果表明... 详细信息

研究了PNP输入双极运算放大器LM837在1MeV电子和60Coγ源两种不同辐射环境中的响应特性和变化规律.分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后三种温度(室温,100℃,125℃)下随时间变化的关系,讨论了引起电参数失效的机理.结果表明:1MeV电子辐照LM837引起的损伤主要是电离损伤,并且在正偏情况下比60Coγ源辐照造成的损伤大;辐照过程中,不同辐照源正偏条件下的偏置电流变化都比零偏时微大;在不同的辐照源下,LM837辐照后的退火行为都与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关.

关键词： PNP 输入双极运算放大器电子和60Coγ源偏置条件退火

重离子导致的锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值模拟

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物理学报 2013年第4期62卷 487-494页

作者：张晋新郭红霞郭旗文林崔江维席善斌王信邓伟中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 西北核技术研究所西安710024

针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGeHBTs),采用半导体器件模拟工具,建立SiGeHBT单粒子效应三维损伤模型,研究影响SiGeHBT单粒子效应电荷收集的关键因素.分析比较重离子在不同位置入射器件时,各电极的电流变化和感生电荷收集情况,确定SiG... 详细信息

针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGeHBTs),采用半导体器件模拟工具,建立SiGeHBT单粒子效应三维损伤模型,研究影响SiGeHBT单粒子效应电荷收集的关键因素.分析比较重离子在不同位置入射器件时,各电极的电流变化和感生电荷收集情况,确定SiGeHBT电荷收集的敏感区域.结果表明,集电极/衬底结内及附近区域为集电极和衬底收集电荷的敏感区域,浅槽隔离内的区域为基极收集电荷的敏感区域,发射极收集的电荷可以忽略.此项工作的开展为下一步采用设计加固的方法提高器件的抗辐射性能打下了良好的基础.

关键词：锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值仿真

中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管辐照感生缺陷

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物理学报 2012年第7期61卷 350-355页

作者：席善斌陆妩王志宽任迪远周东文林孙静中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049 模拟集成电路国家重点实验室重庆400060

设计并制作了一种新型双极测试结构,即在常规横向pnp双极晶体管基区表面氧化层上淀积一栅电极,通过扫描栅极所加电压,获得漏极(集电极)电流随栅极电压的变化特性,利用中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管在辐照过程中感生的氧化物陷阱... 详细信息

设计并制作了一种新型双极测试结构,即在常规横向pnp双极晶体管基区表面氧化层上淀积一栅电极,通过扫描栅极所加电压,获得漏极(集电极)电流随栅极电压的变化特性,利用中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管在辐照过程中感生的氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷.本文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.

关键词：中带电压法栅控横向pnp双极晶体管电荷分离

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锗硅异质结晶体管单粒子效应激光微束模拟

强激光与粒子束 2013年第9期25卷 2433-2438页

作者：张晋新郭红霞文林郭旗崔江维范雪肖尧席善斌王信邓伟中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 西北核技术研究所西安710024 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)进行了单粒子效应激光微束辐照试验,观测SiGeHBT单粒子效应的敏感区域,测试不同外加电压和不同激光能量下SiGe HBT集电极瞬变电流和电荷收集情况,并结合器件结构对试验结果进行分析。试验结果表明... 详细信息

对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)进行了单粒子效应激光微束辐照试验,观测SiGeHBT单粒子效应的敏感区域,测试不同外加电压和不同激光能量下SiGe HBT集电极瞬变电流和电荷收集情况,并结合器件结构对试验结果进行分析。试验结果表明:国产SiGe HBT位于集电极/衬底结内的区域对单粒子效应敏感,波长为1064nm的激光在能量约为1.5nJ时诱发SiGe HBT单粒子效应,引起电流瞬变。入射激光能量增强,电流脉冲增大,电荷收集量增加;外加电压增大,电流脉冲的波峰增大;SiGe HBT的单粒子效应与外加电压大小和入射激光能量都相关,电压主要影响瞬变电流的峰值,而电荷收集量主要依赖于入射激光能量。

关键词：锗硅异质结双极晶体管单粒子效应激光微束电荷收集

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国产GaAs微波单片集成电路的氢中毒效应

半导体技术 2020年第12期45卷 976-981页

作者：丁有源黄杰席善斌石家庄军代表室石家庄050002 国防大学联合勤务学院北京100032 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

对基于GaAs异质结外延材料、0.15μm PHEMT工艺制造的国产低噪声放大器(LNA)和驱动放大器(DA)各3种型号的GaAs微波单片集成电路(MMIC)进行了温度为150℃、H2体积分数为2%、时间为100 h的氢气氛暴露试验。试验结果表明,低噪声放大器和驱... 详细信息

对基于GaAs异质结外延材料、0.15μm PHEMT工艺制造的国产低噪声放大器(LNA)和驱动放大器(DA)各3种型号的GaAs微波单片集成电路(MMIC)进行了温度为150℃、H2体积分数为2%、时间为100 h的氢气氛暴露试验。试验结果表明,低噪声放大器和驱动放大器对氢气氛较为敏感,试验后线性增益、1 dB压缩点输出功率和驱动电流均发生了不同程度的退化,表现出氢中毒效应。在试验过程中,一种型号的低噪声放大器的驱动电流表现出先小幅度波动后快速下降,最终稳定基本不再变化的趋势。对GaAs MMIC发生氢中毒的作用机理进行了详细地探讨和分析,认为H原子引起载流子浓度的减少和肖特基肖势垒高度的改变是导致参数退化的主要原因。最后,给出了几种降低电路因氢气氛暴露所引起的可靠性风险的方法。

关键词： GaAs 微波单片集成电路(MMIC) 低噪声放大器(LNA) 驱动放大器(DA) 氢中毒可靠性

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大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法

强激光与粒子束 2013年第2期25卷 485-489页

作者：周东郭旗任迪远李豫东席善斌孙静文林中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射... 详细信息

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。

关键词：大规模集成电路无损筛选辐射损伤回归分析物理应力

线性稳压器不同偏置下电离总剂量及剂量率效应

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原子能科学技术 2010年第B9期44卷 550-555页

作者：王义元陆妩任迪远高博席善斌许发月中国科学院新疆理化技术研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049

为对工作在空间电离环境中稳压器的电离总剂量及剂量率效应进行研究,选择一种常用的低压差线性稳压器进行了不同偏置的高低剂量率的电离辐照和退火实验。结合电路特征和电离辐射效应,对线性稳压器产生蜕变的原因进行分析。结果显示,器... 详细信息

为对工作在空间电离环境中稳压器的电离总剂量及剂量率效应进行研究,选择一种常用的低压差线性稳压器进行了不同偏置的高低剂量率的电离辐照和退火实验。结合电路特征和电离辐射效应,对线性稳压器产生蜕变的原因进行分析。结果显示,器件输出电压、线性调整率、负载调整率等关键参数在电离辐射环境下发生不同程度变化。在零偏条件下,低剂量率(LDR)下损伤明显大于高剂量率(HDR)条件,表现出低剂量率损伤增强效应;而在工作偏置条件下,高剂量率辐照损伤大于低剂量率的,退火实验中,发生损伤恢复现象,表现为时间相关效应。在整个辐照和退火过程中,零偏置损伤比工作偏置损伤大。

关键词：线性稳压器电离辐射剂量率效应偏置

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大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法研究

原子能科学技术 2012年第11期46卷 1388-1392页

作者：周东郭旗李豫东李明席善斌许发月王飞中国科学院新疆理化技术研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049

结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过一定的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测集成电路抗辐射性能的多元... 详细信息

结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过一定的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测集成电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,数学回归分析与物理应力实验结合的方法提高了无损筛选的可靠性。

关键词：无损筛选辐射损伤回归分析物理应力