隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,以互補型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS器件)技術(shù)為主導(dǎo)的集成電路技術(shù)已進入納米尺度,按照等比例縮小的原則MOS器件柵氧化層厚度也隨之減小,從而引起柵泄漏電流增大,故導(dǎo)致整個電路靜態(tài)功耗急劇增大以及電學(xué)性能的退化甚至失效,成為集成電路持續(xù)發(fā)展的瓶頸。因此,對于新材料、新工藝及新器件的開發(fā)探索提出更高要求,而由于應(yīng)變Si技術(shù)載流子遷移率高、帶隙可調(diào)且與現(xiàn)有Si工藝相兼容等優(yōu)勢,故其是目前提高應(yīng)變集成技術(shù)的重要途徑之一。隨著應(yīng)變集成器件及電路技術(shù)在空間、軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,在輻照條件下應(yīng)變集成器件及電路的應(yīng)用將會越來越多,因此輻照特性及加固技術(shù)對應(yīng)變集成器件的研究越來越重要。本論文揭示了應(yīng)變器件在輻照條件下電學(xué)性能的演化規(guī)律,建立并驗證了相應(yīng)的電學(xué)特性退化模型,提出一種新型的抗單粒子輻照加固器件結(jié)構(gòu)。首先,完成了用于輻照研究的單軸應(yīng)變Si納米溝道MOS器件設(shè)計與制造,該成果可保障不同規(guī)格的納米MOS器件輻照試驗樣品;其次,基于在γ射線輻照條件下單軸應(yīng)變Si納米n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管載流子的微觀輸運機制,揭示了單軸應(yīng)變Si納米MOS器件電學(xué)特性隨總劑量輻照的變...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1范艾倫輻射帶

西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文子和質(zhì)子為主要成分的是外輻射帶。相對于內(nèi)輻射帶，外雖然不能引起電路的翻轉(zhuǎn)，但其中有多數(shù)的質(zhì)子其能量核反沖效應(yīng)，引起的電離量遠大于質(zhì)子本身直接產(chǎn)生的轉(zhuǎn)。由圖1.2可明顯看出，航天器正遭受著空間輻射的損退化甚至失效，最終影響航空器的正常運行工作。

圖1.2航天器受空間輻射的示意圖

2圖1.2航天器受空間輻射的示意圖圍環(huán)境產(chǎn)生一定核輻射的有核電站、核潛艇以載有核能的原子將會受到核輻射環(huán)境中的高能γ射線、X射線、產(chǎn)生光電流，因此核輻射環(huán)境對半導(dǎo)體器件的正常工作高能粒子以及強烈的電磁脈沖由于核爆炸時所產(chǎn)生。輻射對于運行在空間的人造衛(wèi)星、航天器和工作在核....

圖1.3NMOS器件部分截面圖

得到電學(xué)特性退化與工藝參數(shù)之間的關(guān)系，最后利用抗輻照能力比較好的CMOS器件。世紀(jì)80年代時，各研究機構(gòu)及學(xué)者對MOS器件的輻照研究，K.F.Galloway等人[116]于1984年為描述輻照對M立了簡化模型，其主要揭示了由于輻照引起的界面態(tài)與的依賴關(guān)系....

圖2.2淺槽隔離技術(shù)

圖2.2淺槽隔離技術(shù)Si化反應(yīng)應(yīng)是由于Si化物與金屬具有不同的熱膨脹系數(shù)，從，如圖2.3所示。由于金屬比N型多晶Si的功函數(shù)金屬代替多晶Si制作柵極，且不必溝道摻雜。另外金屬Si化反應(yīng)對薄層的電阻具有降低作用[142-143]。

本文編號：3968950