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上海申思特自動化設備有限公司
主營產(chǎn)品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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2016-11-30 閱讀(740)
PMOS輻照檢測E+E傳感器的研究
對PMOS輻照檢測E+E傳感器進行研究,以E+E傳感器靈敏度研究為軸線,討論了PMOS輻照檢測原理和兩種能夠明顯改善E+E傳感器靈敏度的新方法——雙介質(zhì)柵結(jié)構(gòu)和多管級聯(lián)結(jié)構(gòu)。 論文首先對傳統(tǒng)硅基單管PMOS輻照檢測E+E傳感器的基本理論進行了系統(tǒng)的闡述,從簡單的MOS二極管及其輻照效應的研究著手,向完整PMOS輻照檢測E+E傳感器輻照總劑量檢測原理逐步推進。
PMOS輻照檢測E+E傳感器的研究 分析了柵氧化層厚度、溝道長度、溝道寬度、溝道摻雜濃度等器件尺寸參數(shù)對E+E傳感器性能的影響。在此過程中,一種研究熱載流子失效機理的方法被進行拓展,用來分析E+E傳感器的輻照檢測原理,拓展以后的方法同時考慮了界面態(tài)陷阱電荷與氧化物陷阱電荷的影響,而原方法僅考慮界面態(tài)陷阱電荷的作用。 傳統(tǒng)PMOS輻照檢測E+E傳感器采用單一的二氧化硅柵結(jié)構(gòu),輻照在柵氧化層中形成氧化物陷阱電荷,在硅-二氧化硅界面處形成界面態(tài)陷阱電荷,這兩種陷阱電荷導致了輻照后閾值電壓的漂移,閾值電壓漂移量越大E+E傳感器的靈敏度就越高。但是這種結(jié)構(gòu)中存在著不可避免的退火效應,使部分被俘獲的空穴逃逸,閾值電壓的漂移量就不能真實地反映所吸收的輻照總劑量,E+E傳感器的靈敏度由于退火效應而降低。雙介質(zhì)柵結(jié)構(gòu)的E+E傳感器采用Metal-Si3N4-SiO2-Si結(jié)構(gòu),在兩種介質(zhì)膜界面及其附近的Si3N4體內(nèi)存在大量陷阱,這些陷阱足以存儲輻照產(chǎn)生的全部空穴,從而杜絕或減少退火效應的發(fā)生,能夠顯著改善E+E傳感器的靈敏度性能。傳統(tǒng)PMOS輻照檢測E+E傳感器一般采用單管,靈敏度不太高,提高靈敏度的手段主要是增加柵氧化層的厚度,在現(xiàn)有的工藝條件下生長1μm SiO2需要很長時間,受柵氧化時間的限制使用這種方法提升E+E傳感器的靈敏度是有限的。引入新的設計方法——多管級聯(lián),可以有效提高E+E傳感器的靈敏度,同時不需要增加氧化層厚度。對E+E傳感器的不同級聯(lián)方式進行研究:共襯級聯(lián)方式隨著級聯(lián)管數(shù)的增加,E+E傳感器的平均靈敏度成倍增長,但是其zui大級聯(lián)管數(shù)受PMOSFET的襯底-漏極二極管的反向擊穿電壓的影響;不共襯級聯(lián)方式不受級聯(lián)管數(shù)的制約,但響應靈敏度低于同管數(shù)共襯級聯(lián)方式。研究內(nèi)容的基礎上,論文第五章嘗試對高靈敏度E+E傳感器進行研究,探討高靈敏度E+E傳感器的實現(xiàn)方法,初步提出高靈敏E+E傳感器的工藝設計方法并給出工藝仿真結(jié)果。
