中子和电子辐照诱发硅荦犘荦晶体管负电容现象的机理分析.PDFVIP

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２３ １０ Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．１０ 　 　 年 月 ， ２０１１ １０ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｏｃｔ． ２０１１ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２０１１１０２７６３０４ 　 中子和电子辐照诱发硅犖犘犖晶体管 负电容现象的机理分析 ， ， ， ， ， ， １２ １２ １２ １２ １２ １２ 王靳君 ， 田 野 ， 石瑞英 ， 龚 敏 ， 温景超 ， 巫晓燕 　 　 　 　 　 　 　 （ 四川大学 物理科学与技术学院微电子学系，成都 ； １． ６１００６４ ２．四川大学 物理科学与技术学院，微电子技术四川省重点实验室，成都 ６１００６４） 摘 要： 研究了硅 双极型晶体管（ ）的中子和电子辐照效应。实验结果显示：经中子和电子 ＮＰＮ Ｃ２０６０ 　　 　 　 辐照后，晶体管扩散电容出现退化，甚至出现负电容（ ）现象；电子辐照后晶体管势垒电容出现明显退化，而 ＮＣ 中子辐照后并无此现象。对中子和电子辐照后晶体管的退化机理进行了分析，认为：晶体管经中子和电子辐照 后产生的缺陷团是产生 ＮＣ现象的根本原因；中子和电子辐照后产生的缺陷团在晶体管内表现为复合中心，这 些复合中心大大降低了少数载流子的数密度和寿命，从而使晶体管扩散电容出现严重退化，甚至出现 ＮＣ现 象；电子辐照产生的点缺陷使晶体管多子数密度降低，从而使势垒电容增大。 关键词： ＮＰＮ晶体管； 负电容； 中子辐照； 电子辐照； 扩散电容； 势垒电容 　　 　 　 　 　 　 　 中图分类号： ； 文献标志码： ： ／ ＴＮ３２５ Ｏ５７１ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ＨＰＬＰ２７６３ 　　 　 　 　　　　 　 　　 自 世纪 年代以来，负电容（ ）现象被广泛地发现于各式各样的半导体材料和器件中。最初的研究 ２０ ５０ ＮＣ 　　 ［ ］ １２ 表明，半导体器件的ＮＣ现象主要是由测试设备的寄生电感和校准偏差造成的 。但是随着实验条件的改善 和ＮＣ现象的可精确重复性，这个解释显得十分牵强。后来人们普遍认为半