《雙極器件氫致輻射損傷缺陷演化基本特徵及機理研究》是依託哈爾濱工業大學，由李興冀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雙極器件氫致輻射損傷缺陷演化基本特徵及機理研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李興冀
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雙極器件是太空飛行器上套用的重要電子器件，在空間環境下易受到電離和位移輻射損傷。電子器件在生產製造過程中會有意或無意地引入氫雜質。研究發現，無論氫以何種形式(氫分子、氫原子或氫離子)存在，均會成為制約雙極器件電離和位移效應的關鍵因素，直接影響器件的抗輻射能力。國際上已開始基於柵控橫向PNP電晶體，研究氫氣浸泡條件下雙極器件電離效應的特徵，尚未系統地研究不同形式的氫導致電離和位移缺陷演化的物理機制。這種狀況尚難於提升人們對雙極器件電離效應、位移效應及其協同效應損傷機理的認識。本項目擬在低能電子、低能質子及高能重離子輻照條件下，通過氫氣浸泡及質子注入兩種方式向雙極器件及材料中引入氫，基於性能退化表征、退火效應分析及微觀缺陷測試三種途徑，揭示不同形式氫存在時雙極器件電離效應和位移效應的基本特徵，揭示氫誘導電離和位移損傷缺陷演化的物理機制。所得研究結果可為最佳化雙極器件抗輻照能力提供理論依據。
結題摘要
雙極電晶體是太空飛行器上廣泛套用的重要電子器件，在模擬或混合積體電路及BiCMOS電路中有著重要的作用。雙極電晶體對電離和位移效應均較為敏感。電子器件在生產製造過程中會有意或無意地引入氫雜質。研究發現，無論氫以何種形式(氫分子、氫原子或氫離子)存在，均會成為制約雙極器件電離和位移效應的關鍵因素，直接影響器件的抗輻射能力。因此，系統地研究不同形式的氫導致電離和位移缺陷演化的物理機制具有重要的理論和實際意義。本項目在低能電子、低能質子及高能重離子輻照條件下，通過氫氣浸泡及質子注入兩種方式向雙極器件及材料中引入氫，基於性能退化表征、退火效應分析及微觀缺陷測試三種途徑，揭示了不同形式氫存在時雙極器件電離效應和位移效應的基本特徵，揭示氫誘導電離和位移損傷缺陷演化的物理機制。氫氣浸泡促進了輻射誘導電離缺陷的累積，對位移缺陷影響不大。所得研究結果可為最佳化雙極器件抗輻照能力提供理論依據。基於本項目，發表SCI論文9篇、申請國家發明專利11項、獲得國防技術發明二等獎和全國輻射物理領域十大科技進展各1項，以及出版專著《抗輻射雙極器件加固導論》1部。
