功率MOSFET抗单粒子加固技术研究

针对功率MOSFET的单粒子效应(SEE)开展了工艺加固技术研究,在单粒子烧毁(SEB)加固方面采用优化的体区掺杂工艺,有效降低了寄生双极晶体管(BJT)增益,抑制了单粒子辐照下的电流正反馈机制。在单粒子栅穿(SEGR)加固方面,通过形成缓变掺杂的外延缓冲层来降低纵向电场梯度,减弱了非平衡载流子在栅敏感区的累积,并开发了台阶栅介质结构提升栅敏感区的临界场强。实验结果表明,经过加固的功率MOSFET在满额漏源工作电压和15 V栅源负偏电压的偏置条件下,单粒子烧毁和栅穿LET值大于75 MeV·cm²/mg。在相同辐照条件下,加固器件的栅源负偏电压达到15～17 V,较加固前的7～10 V有显著提升。     

不同栅结构的部分耗尽NMOSFET/SIMOX的总剂量辐照效应研究

研究了在改性注氧隔离(SIMOX)材料上制备的具有环栅和H型栅结构的部分耗尽NMOS晶体管在三种不同偏置状态的总剂量辐照效应.实验表明在10keV的X-射线总剂量辐照下,器件的背栅、正栅阈值电压负向漂移和漏电流都控制在较小的水平;在2Mrad(SiO2)的辐照下仍能正常工作.研究证实了无论哪种栅结构,对于背栅,PG均为最劣偏置,其次是OFF偏置,而ON偏置下器件受辐照的影响最小;而对于正栅,ON均为最劣偏置.通过拟合计算出了绝缘埋层(BOX,即埋氧)中的饱和净正电荷密度Not和空穴俘获分数α.