《空間高能粒子致電子元器件微劑量效應的失效機理研究》是依託西北核技術研究院，由郭曉強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：空間高能粒子致電子元器件微劑量效應的失效機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭曉強
- 依託單位：西北核技術研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電子元器件的微劑量效應是由單個高能粒子沉積的局部劑量造成的器件特徵參數的退化，是不同於總劑量效應和單粒子效應的新的輻射效應。它會極大地縮短空間電路系統中敏感電子元器件的使用壽命，進而導致空間系統過早地退出使用。隨著半導體製造工藝的發展、新型器件的不斷湧現以及輻射效應研究的不斷深入，微劑量效應的影響日益凸顯，傳統的機理分析已不足以解釋該失效模式。本項目以典型半導體器件為載體，對高能粒子的微劑量效應進行深入的實驗與理論研究：通過開展重離子與質子輻照實驗，觀察器件的微劑量失效表征；通過粒子輸運模擬、器件模擬及電路模擬等方法，對高能粒子的局域電荷沉積引起的器件電參數退化進行機理研究，進而對微劑量失效給出科學的解釋；並進一步探究微劑量效應的敏感結構特徵，從而為電子元器件抗微劑量效應的加固及套用設計提供重要的參考。
結題摘要
單個重離子在半導體器件柵氧中的局域瞬時能量沉積引起的電離損輻射傷，可能直接引起氧化層絕緣性能的下降，導致關鍵存儲器信息的緩慢丟失，產生微損傷效應；或者引入最終被氧化層固有載流子陷阱俘獲的空穴電荷，在柵氧中建立附加電場，導致器件電流特性的退化，在漏電流容限較低的系統中引發錯誤，產生微劑量效應。重離子在半導體器件柵氧中產生的電離輻射損傷無法修復，不易直接監測，會引起不可預期的器件或系統錯誤。項目對重離子在厚柵氧功率器件（溝槽型功率MOSFET）中的微劑量效應和在薄柵氧存儲器件薄柵氧存儲器件（Flash ROM）中的微損傷效應進行了試驗研究與機理分析；建立了這兩種效應的測試方法，發展了這兩種效應的失效甄別技術；通過與總劑量和X射線微束的對比試驗，為重離子引起的這兩種效應的危害評估提供了參考依據，對星用電子器件的套用具有重要的參考價值。
