超薄SOI材料中Si納米糰簇的形成、表征和抗輻射機理研究

《超薄SOI材料中Si納米糰簇的形成、表征和抗輻射機理研究》是依託深圳大學，由賀威擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：超薄SOI材料中Si納米糰簇的形成、表征和抗輻射機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：賀威
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

本項目以超薄SOI材料製作抗輻射積體電路的套用需求為背景，擬採用Si離子注入結合退火技術對超薄SOI材料進行抗總劑量輻射加固，研究新的注Si工藝參數，針對不同超薄SOI材料的頂層矽厚度、氧化層厚度等參數，在儘可能降低頂層矽晶格損傷的情況下，探索Si離子的注入能量和劑量，以及退火溫度和時間等參數，在超薄SOI材料內形成穩定Si納米糰簇，實現對Si納米糰簇的濃度、尺寸和分布等參數的精確控制。設計出一種新型的贗MOS器件，表征超薄SOI材料的抗輻射性能，根據電荷分離理論，提出高精度的特徵分離電荷提取方法分析贗MOS器件特徵曲線，研究Si納米糰簇對輻射產生的空穴和電子的俘獲情況，結合PL、XPS、FTIR和ESR等手段，建立超薄SOI材料中Si納米糰簇濃度、尺寸和分布狀態等參數與材料的抗輻射性能之間的關係。製備出具有良好抗輻射性能的超薄SOI材料。

結題摘要

本項目嚴格按照計畫執行，採用一系列不同注 Si 工藝參數，研究了Si 離子的注入能量和注入劑量，以及退火的溫度和時間等參數對Si納米糰簇的影響，形成穩定Si 納米糰簇，實現了對Si 納米糰簇的濃度、尺寸和分布等參數的精確控制。並採用PL 譜、XPS和FTIR 的物理研究手段對注Si 後的超薄SOI 材料進行表征。製備能表征超薄SOI材料電學性能的新型贗MOS 器件；完成了在不同輻射條件下的贗MOS 器件的輻射實驗，探討超薄SOI材料輻射效應。在通過結合理論計算的方法，研究利用研究贗MOS亞閾特性曲線，分離輻射誘生氧化物電荷和界面態電荷，分析輻射對贗ＭＯＳ器件的影響。最後製備出了具有良好抗輻射性能的SOI材料，獲得了關鍵工藝參數，取得了良好的結果。