發(fā)布時間：2024-03-07 01:06

　　超結(jié)器件打破了傳統(tǒng)意義上的“硅極限”,具有優(yōu)良的電學性能,有望代替常規(guī)功率MOSFET應用在空天飛行器電源等。然而,空天飛行器所處的輻射環(huán)境中存在各種高能射線和大量的帶電粒子,導致電子器件容易發(fā)生輻射效應使其性能退化,則電子系統(tǒng)可靠性降低和使用壽命縮短,造成巨大的安全隱患和成本浪費。關于超結(jié)器件輻照效應研究的相關文獻較少且研究不深入,因此本文開展超結(jié)器件的輻射機理與實驗研究十分有意義。本文以超結(jié)器件和輻射效應的理論為基礎,對超結(jié)器件的總劑量輻照效應和單粒子燒毀(Single Event Burnout,SEB)效應進行研究,并提出抗輻射加固方案。主要內(nèi)容如下:1、通過實驗與仿真研究超結(jié)器件的總劑量輻照效應并提出加固設計。首次將常規(guī)VDMOS與超結(jié)器件的總劑量輻照效應進行對比研究,實驗和仿真結(jié)果表明,總劑量輻照對超結(jié)器件和常規(guī)VDMOS元胞電學特性的影響幾乎相同,擊穿電壓和導通電阻隨輻照劑量增加幾乎不變,而閾值電壓隨輻照劑量增加近似呈線性減小且下降趨勢相似;總劑量輻照對超結(jié)器件和常規(guī)VDMOS終端擊穿電壓的影響存在差異,雖然隨著輻照劑量的增加,超結(jié)終端和場限環(huán)結(jié)構(gòu)終端的擊穿電壓都下降,但...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-6全超結(jié)VDMOS漂移區(qū)中橫向電場和縱向電場分布示意圖

電子科技大學碩士學位論文12（2-3）公式（2-3）中：epiT是外延層的厚度；CE是硅的臨界擊穿電場值，取值范圍一般為1~4×105V/cm。由于全超結(jié)VDMOS引入了交替排列的P/N柱，使器件存在二維電場[30]包括橫向電場Ex和縱向電場Ey，如圖2-6所示。全超結(jié)VDMOS....

圖2-8宇宙銀河射線粒子分布圖

第二章超結(jié)器件的基本原理及輻射效應簡介15包括太陽小和太陽大兩個時期，平均每隔11年爆發(fā)一次，其中太陽最小和太陽最大分別為4年和7年。太陽耀斑產(chǎn)生的重離子和質(zhì)子在太陽小周期的能量大于1000MeV，有幾個小時或者幾天的持續(xù)時間。因為太陽耀斑爆發(fā)的不確定性，所以太陽宇宙射線的通量具....

圖2-9地球俘獲帶示意圖

電子科技大學碩士學位論文16期受大氣密度的影響而減校外輻射帶中主要是電子和少量的重離子，電子的能量可以達到7MeV且比內(nèi)輻射帶中具有更高的能量和更大的通量。地球俘獲帶中帶電粒子的運動有：圍繞磁力線的旋轉(zhuǎn)運動、南北半球磁場之間的漂移和往返運動。另外，由于地磁偶極子的偏心，在巴西附近....

圖2-11重離子直接電離的電荷沉積示意圖

輻射效應的兩種電荷收集模型和常規(guī)VDMOS的單粒子燒毀效應。2.3.3.1電荷沉積方式入射重粒子的直接電離是半導體器件的一種電荷沉積方式。重離子直接電離的電荷沉積，如圖2-11所示，當高能重離子入射進入半導體材料中，半導體材料吸收能量使電子從半導體的價帶躍遷到導帶....

本文編號：3921153