雙極晶體管由于其優(yōu)良的特性,在空間航天器系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。由于雙極晶體管的電離輻照損傷敏感性受不同極性和不同結(jié)構(gòu)等因素的影響,因此分別研究不同結(jié)構(gòu)的LPNP型晶體管和不同結(jié)構(gòu)的NPN型晶體管的電離輻照損傷效應(yīng)是具有重要意義的。本文以L(fǎng)PNP型(橫向PNP型晶體管)和NPN型(縱向晶體管)雙極晶體管為研究對(duì)象,使用60Co-γ射線(xiàn)作為輻照源,結(jié)合半導(dǎo)體仿真模擬技術(shù),利用4200半導(dǎo)體參數(shù)測(cè)試儀和Silvaco-TCAD仿真模擬包,分別測(cè)試關(guān)鍵的電學(xué)性能參數(shù)及缺陷仿真模擬,揭示不同發(fā)射極尺寸、不同發(fā)射極周長(zhǎng)面積比(P/A)和不同基區(qū)寬度對(duì)LPNP型和NPN型雙極器件電學(xué)性能退化影響規(guī)律以及輻照缺陷機(jī)制研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,LPNP型雙極器件和NPN型雙極器件在高低劑量率60Co-γ射線(xiàn)輻照后,晶體管發(fā)射極尺寸越小時(shí),電學(xué)性能退化越大;晶體管發(fā)射極周長(zhǎng)面積比越大時(shí),電學(xué)性能退化越大;晶體管基區(qū)寬度越大時(shí),電學(xué)性能退化越大。對(duì)LPNP型晶體管來(lái)說(shuō),電離輻照損傷的主要影響因素為發(fā)射極尺寸和基區(qū)寬度;對(duì)NPN型晶體管來(lái)說(shuō),電離輻照損傷的主要影響因素為發(fā)射極周長(zhǎng)面積比;且LPNP型晶體管受...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1NPN的J隨總劑量的變化[16]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-形成界面陷阱，造成低劑量率條件下的輻射損傷增強(qiáng)。1.4不同結(jié)構(gòu)對(duì)雙極器件輻照性能影響影響雙極晶體管輻射損傷效應(yīng)的因素有很多，如加工工藝、輻照劑量率以及晶體管結(jié)構(gòu)等，不同結(jié)構(gòu)的研究主要是指改變雙極器件的發(fā)射極尺寸以及基區(qū)寬度等。本文主要研究了不同....

圖1-2NPN的βmax/β0隨總劑量的變化[16]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-7-圖1-3雙極器件橫斷面和基極-發(fā)射極結(jié)平面簡(jiǎn)圖[17](a)橫斷面，(b)基極-發(fā)射射結(jié)平面圖1-4高低劑量率下三種發(fā)射極面積雙極器件的輻照響應(yīng)和室溫退火行為[17]圖1-5高低劑量率下歸一化ΔIB與總劑量的關(guān)系[17](a)0.5Gy/s，(....

圖1-3雙極器件橫斷面和基極-發(fā)射極結(jié)平面簡(jiǎn)圖[17]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1-6NPN與LPNP型雙極器件歸一化β/β0與總劑量的關(guān)系[18]根據(jù)結(jié)果分析，不同周長(zhǎng)面積比的雙極器件，不論LPNP型還是NPN型晶體管，隨著輻照總劑量的增加，電流增益持續(xù)衰減，并且發(fā)射極周長(zhǎng)面積比大的Tn2和Tp2晶體管衰減更嚴(yán)重，可見(jiàn)....

圖1-4高低劑量率下三種發(fā)射極面積雙極器件的輻照響應(yīng)和室溫退火行為[17]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖1-7LPNP與NPN雙極器件的歸一化β/β0與總劑量的關(guān)系[21]由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：在相同輻照總劑量下，LPNP型雙極器件歸一化電流增益下降明顯比NPN型雙極器件的下降多，說(shuō)明LPNP型雙極器件的輻照敏感性更強(qiáng)，這與LPNP型和NPN型....

本文編號(hào)：3904768