深亚微米金属氧化物场效应晶体管及寄生双极晶体管的总剂量效应研究

• 作者: Cui Jiang-Wei Jiang Ke Liu Mo-Han Ma Wu-Ying 刘默寒 吴雪 姜柯 崔江维 王信 陆妩 马武英
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 总剂量效应 N沟道金属氧化物场效应晶体管 寄生双极晶体管 Bandgap基准电压源
• 年，卷（期）: 2014,（22）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 226101-1-226101-8
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.226101

摘要

为从工艺角度深入研究航空航天用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺混合信号集成电路总剂量辐射损伤机理，选取国产CMOS工艺制作的NMOS晶体管及寄生双极晶体管进行了60 Coγ射线源下的总剂量试验研究。发现：1) CMOS工艺中固有的寄生效应导致NMOS晶体管截止区漏电流对总剂量敏感，随总剂量累积而增大；2)寄生双极晶体管总剂量损伤与常规双极晶体管不同，表现为对总剂量不敏感，分析认为两者辐射损伤的差异来源于制作工艺的不同；3)寄生双极晶体管与NMOS晶体管的总剂量损伤没有耦合效应；4)基于上述研究成果，初步分析CMOS工艺混合信号集成电路中数字模块及模拟模块辐射损伤机制，认为MOS晶体管截止漏电流增大是导致数字模块功耗增大的主因，而Bandgap电压基准源模块对总剂量不敏感源于寄生双极晶体管抗总剂量辐射的能力。