SOI材料和器件抗辐射加固技术

• 作者: 张正选 邹世昌
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 绝缘体上硅 总剂量效应 单粒子效应 瞬时剂量率效应 辐射加固技术
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 评述/应用物理学
• 页码范围: 1004-1017
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972016-00119

摘要

绝缘体上硅(SOI)技术是一种在硅材料与硅集成电路巨大成功的基础上发展起来的,有独特优势的并且能够突破传统硅集成电路限制的新技术.绝缘埋层(BOX)的存在使得SOI技术从根本上消除了体硅CMOS中的闩锁效应.在同等工艺节点下其单粒子翻转截面较体硅CMOS技术小了1～2个数量级,抗瞬时剂量率的能力也提高了2个数量级以上.这些固有优势使得SOI技术在军事和空间应用中具有举足轻重的地位.然而,在空间和核爆等电离辐射环境下,辐射将会在BOX层中引入大量的陷阱电荷.这些辐射感生的陷阱电荷会导致SOI器件和电路性能的退化,从而严重阻碍和制约了SOI技术在抗辐射加固中的应用.另一方面,SOI器件的寄生三极管放大效应会削弱SOI技术在抗单粒子辐射和瞬态辐射方面的优势,这使得抗辐射SOI器件与电路的加固设计面临着严峻的挑战.本文介绍了SOI器件中3种主要的电离辐射效应并对比了体硅器件和SOI器件辐射效应的差异.针对寄生双极晶体管导致SOI器件单粒子效应和剂量率效应敏感性增强的问题,提出了相应地减弱寄生双极晶体管效应的加固方法.针对SOI器件抗总剂量效应差的问题,分别从材料工艺和器件结构两个层次介绍了SOI器件的总剂量加固技术.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹世昌	中国科学院上海微系统与信息技术研究所	20	60	4.0	7.0
2	张正选	中国科学院上海微系统与信息技术研究所	20	56	4.0	6.0