《半導體器件電離輻射總劑量效應》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：半導體器件電離輻射總劑量效應
- 作者：陳偉等
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2022年9月1日
- ISBN：9787030700391
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
輻射在半導體器件中電離產生電子-空穴對，長時間輻射劑量累積引起半導體器件電離輻射總劑量效應。電離輻射總劑量效應是輻射效應中*常見的一種，會導致器件性能退化、閾值電壓漂移、遷移率下降、動態和靜態電流增加，甚至功能失效，因此在輻射環境中工作的半導體器件和電子系統必須考慮電離輻射總劑量效應問題。《半導體器件電離輻射總劑量效應》主要介紹空間輻射環境與效應、體矽CMOS器件電離輻射總劑量效應、雙極器件電離輻射總劑量效應、SOI器件電離輻射總劑量效應、電離輻射總劑量效應模擬試驗方法、MOS器件電離輻射總劑量效應預估、納米器件電離輻射總劑量效應與可靠性、系統級電離輻射總劑量效應等內容。
圖書目錄
叢書序
前言
第1章 空間輻射環境與效應 1
1.1 空間輻射環境 1
1.2 空間輻射效應 4
1.3 電離輻射總劑量效應研究關注的內容 7
1.4 本書內容 8
參考文獻 9
第2章 體矽CMOS器件電離輻射總劑量效應 11
2.1 微米級體矽CMOS器件電離輻射總劑量效應規律及機理 11
2.1.1 γ射線、電子和質子電離輻射總劑量效應比較 11
2.1.2 輻照溫度、輻照劑量率對電離輻射總劑量效應的影響 13
2.1.3 總劑量輻照損傷後的退火效應 15
2.2 超深亞微米級體矽CMOS器件電離輻射總劑量效應 21
2.2.1 0.18μmNMOS器件電離輻射總劑量效應 21
2.2.2 關態漏電流與輻照偏置的關係 22
2.2.3 關態漏電流與退火溫度的關係 23
2.2.4 關態漏電流與輻照劑量率的關係 24
2.2.5 MIL-STD-883H 1019.8試驗方法套用 26
2.2.6 電離輻射總劑量效應TCAD數值 27
2.3 新型體矽CMOS器件隔離氧化層電離輻射總劑量效應數值模擬 29
2.3.1 耦合電離輻射總劑量效應的表面勢模型 30
2.3.2 寄生管參數提取 31
參考文獻 33
第3章 雙極器件電離輻射總劑量效應 35
3.1 電離輻射總劑量效應表征及機理 35
3.1.1 電離輻射總劑量效應表征 35
3.1.2 電離輻射總劑量效應機理 38
3.2 電離輻射感生產物分離方法 46
3.2.1 基於電晶體過量基極電流曲線的分離方法 46
3.2.2 亞閾分離方法 47
3.2.3 基於柵控電晶體的柵掃描方法 48
3.2.4 複合電流與溝道電流相結合的柵掃描方法 51
3.3 低劑量率輻射損傷增強效應 56
3.3.1 典型雙極器件的低劑量率輻射損傷增強效應 56
3.3.2 柵控電晶體的低劑量率輻射損傷增強效應 58
3.4 低劑量率輻射損傷增強效應數值 64
3.4.1 ELDRS效應數值模型 64
3.4.2 基於有限元的數值 71
參考文獻 92
第4章 SOI器件電離輻射總劑量效應 94
4.1 電離輻射總劑量效應規律和物理機理 94
4.1.1 總劑量輻照及室溫退火效應 94
4.1.2 電離輻射總劑量效應對劑量率的依賴關係 95
4.1.3 輻照偏置條件對電離輻射總劑量效應影響的物理機理 96
4.1.4 器件溝道長度和寬度對電離輻射總劑量效應的影響 99
4.1.5 SOI器件抗輻射性能改善 104
4.2 電離輻射總劑量效應模型 106
4.2.1 輻照產生空穴在氧化層中傳輸 106
4.2.2 輻照產生氧化層陷阱電荷 107
4.2.3 輻照產生界面態 109
4.3 總劑量輻照後隧穿模型和熱激發模型 111
4.3.1 總劑量輻照後隧穿模型 111
4.3.2 總劑量輻照後熱激發模型 112
參考文獻 114
第5章 電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 116
5.1 總劑量試驗*劣條件甄別技術 116
5.1.1 總劑量失效分析 116
5.1.2 總劑量誘導邏輯失效的激發條件及節點敏感性 118
5.1.3 總劑量*劣條件產生方法 119
5.1.4 CMOS電路電離輻射總劑量效應建模 121
5.1.5 CMOS電路總劑量*劣試驗條件HSPICE驗證 122
5.2 體矽CMOS器件電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 124
5.2.1 高劑量率輻照高溫退火循環法 126
5.2.2 高劑量率輻照室溫退火法 128
5.2.3 高劑量率輻照變溫退火法 130
5.3 雙極器件電離輻射總劑量效應模擬試驗方法 132
5.3.1 高溫輻照加速試驗方法 132
5.3.2 變劑量率輻照加速試驗方法 144
參考文獻 150
第6章 MOS器件電離輻射總劑量效應預估 152
6.1 閾值電壓漂移預估 152
6.1.1 線性回響理論模型 152
6.1.2 新建理論模型 153
6.2 關態漏電流預估 159
6.2.1 模型參數確定 161
6.2.2 不同劑量率輻照下感生關態漏電流的預估 162
6.3 MOS器件輻照過程和輻照後退火效應預估 163
6.3.1 隧穿退火機理 164
6.3.2 界面態電荷的建立過程 167
6.3.3 隧穿退火機理和界面態電荷建立的複合過程 168
參考文獻 170
第7章 納米器件電離輻射總劑量效應與可靠性 172
7.1 納米器件電離輻射總劑量效應 172
7.1.1 電離輻射總劑量效應規律 172
7.1.2 電離輻射總劑量效應機理 176
7.2 輻照和電應力對納米器件的影響 183
7.2.1 重離子輻照對納米器件轉移特性的影響 183
7.2.2 電應力和輻照對納米器件轉移特性的影響 185
7.2.3 電應力和輻照對納米器件柵極電流的影響 187
7.3 納米器件溝道熱載流子效應和電離輻射總劑量效應關聯分析 188
7.3.1 電離輻射總劑量效應和溝道熱載流子效應的綜合作用 188
7.3.2 電離輻射總劑量效應和溝道熱載流子效應耦合機理 190
參考文獻 195
第8章 系統級電離輻射總劑量效應 197
8.1 模數轉換器電離輻射總劑量效應及行為建模 197
8.1.1 模數轉換器電離輻射總劑量效應 199
8.1.2 模數轉換器電離輻射總劑量效應行為建模 200
8.2 電子系統輻射試驗與 203
8.2.1 電子系統輻射敏感參數確定 207
8.2.2 電子系統輻射效應行為建模及 209
8.3 電子系統電離輻射總劑量效應試驗方法 213
8.3.1 電子系統試驗的必要性 213
8.3.2 電子系統試驗樣品準備 215
8.3.3 系統總劑量試驗環境 219
8.3.4 系統電離輻射總劑量效應試驗流程 221
參考文獻 225
