抗辐射双极器件加固导论PDF电子书下载

查看更多关于的内容

第1章 半导体物理与器件基础 1

1.1概述 1

1.2平衡半导体 2

1.2.1本征半导体 3

1.2.2非本征半导体 7

1.3载流子输运现象 11

1.3.1载流子的漂移运动 11

1.3.2载流子的扩散运动 15

1.4非平衡载流子 17

1.4.1载流子的产生和复合 17

1.4.2过剩载流子的性质 20

1.4.3掺杂及过剩载流子小注入的约束条件 24

1.4.4准费米能级 25

1.4.5过剩载流子的寿命 26

1.5双极晶体管基本原理 29

1.5.1概述 29

1.5.2偏置模式 32

1.5.3双极晶体管电流 34

1.5.4电流分量 36

1.5.5电流增益 38

1.5.6异质结双极晶体管 40

1.6双极晶体管类型 41

1.6.1 NPN型双极晶体管 41

1.6.2 PNP型双极晶体管 41

1.6.3改进型双极晶体管 42

1.7双极晶体管电性能及缺陷分析测试方法 44

1.7.1电性能参数测试 44

1.7.2栅扫描分析方法 44

1.7.3亚阈值扫描分析方法 46

1.7.4深能级缺陷分析方法 47

1.7.5辐射缺陷退火试验方法 49

本章参考文献 50

第2章 空间带电粒子辐射环境表征 51

2.1概述 51

2.2太阳活动对空间带电粒子环境的影响 53

2.3地球辐射带粒子环境 56

2.3.1地磁层结构特点 56

2.3.2地球辐射带 59

2.3.3地球辐射带质子模式及其选用 61

2.3.4地球辐射带电子模式及其选用 66

2.4银河宇宙线粒子环境 70

2.4.1银河宇宙线一般特点 70

2.4.2常用的银河宇宙线模式 71

2.4.3银河宇宙线模式选用 73

2.5太阳宇宙线粒子环境 73

2.5.1太阳宇宙线一般特点 73

2.5.2常用的太阳宇宙线模式 74

2.5.3太阳宇宙线模式选用 78

2.6近地轨道带电粒子能谱计算 79

2.6.1轨道能谱计算相关内容 79

2.6.2轨道能谱的计算流程 79

2.6.3典型轨道的辐射带粒子能谱 80

2.7带电粒子辐射损伤能力判据 82

2.7.1带电粒子与物质交互作用基本特点 82

2.7.2带电粒子辐射能量损失计算方法 85

2.7.3带电粒子辐射吸收剂量计算方法 87

2.7.4器件单位注量辐射吸收剂量计算 88

2.7.5带电粒子辐射损伤能力的判据 90

本章参考文献 92

第3章 双极器件电离辐射损伤效应 94

3.1概述 94

3.2双极器件电离损伤效应基本特征 98

3.2.1辐照源选择 98

3.2.2 Gummel曲线变化规律 99

3.2.3电流增益变化规律 105

3.3双极器件电离损伤缺陷表征 110

3.3.1电离辐射缺陷演化规律 110

3.3.2电离辐射缺陷的DLTS谱分析 118

3.3.3电离辐射缺陷的GS和SS测试 122

3.4双极器件电离损伤影响因素 128

3.4.1电离辐射剂量率因素 128

3.4.2电离辐射粒子因素 136

3.4.3器件偏置条件因素 139

3.4.4器件结构因素 143

3.4.5氢气气氛因素 145

3.5电离辐射缺陷产生过程 148

3.5.1粒子与靶材料相互作用概述 148

3.5.2电离辐射损伤过程 151

3.5.3氧化物电荷退火效应表征 155

3.5.4界面态陷阱特性 161

3.5.5边界陷阱 169

3.6双极晶体管电离损伤相关问题 170

3.6.1概述 170

3.6.2载流子复合 171

3.6.3过剩基极电流 174

3.6.4双极晶体管退火效应 175

3.6.5开关偏置效应 176

3.6.6双极晶体管电离损伤模型 178

3.6.7低剂量率辐射增强效应 187

本章参考文献 190

第4章 双极器件位移损伤效应 195

4.1概述 195

4.2位移辐射损伤效应基本特征 197

4.2.1辐照源选择 197

4.2.2 Gummel曲线变化规律 200

4.2.3电流增益变化规律 204

4.3双极器件位移缺陷表征及演化 209

4.3.1深能级瞬态谱分析 209

4.3.2不同能量重离子辐射缺陷演化 210

4.3.3不同种类重离子辐射缺陷演化 216

4.3.4不同重离子源位移辐射效应对比分析 219

4.4位移损伤影响因素 220

4.4.1偏置条件 220

4.4.2器件类型 223

4.4.3器件结构参数 224

4.5位移损伤效应机理 225

4.5.1概述 225

4.5.2位移能量阈值 226

4.5.3位移损伤缺陷 227

4.5.4位移缺陷对半导体电性能的影响 231

4.5.5位移损伤等效关系 235

本章参考文献 239

第5章 双极器件电离／位移协同效应 241

5.1概述 241

5.2电离／位移协同效应基本特征 243

5.2.1辐照源的选择 243

5.2.2 Gummel曲线变化规律 244

5.2.3电流增益变化规律 248

5.3辐射损伤缺陷表征 255

5.3.1异种粒子协同辐射缺陷分析 255

5.3.2单一种粒子辐射缺陷分析 258

5.4辐射损伤机理 266

5.4.1低能质子和电子综合辐照 266

5.4.2偏置条件对低能电子／质子综合辐照的影响 269

5.4.3重离子和电子综合辐照 271

5.4.4高能质子单独辐照 277

5.4.5协同效应模拟仿真分析 281

5.4.6电离／位移协同效应物理模型 283

本章参考文献 290

第6章 双极器件抗辐射加固相关问题 293

6.1引言 293

6.2双极器件辐射损伤敏感部位界定 293

6.2.1电离辐射损伤敏感部位 294

6.2.2位移辐射损伤敏感部位 296

6.3抗辐射双极器件工艺优化 298

6.3.1氧化物层工艺 298

6.3.2基区表面浓度控制 300

6.3.3发射极工艺因素 301

6.3.4基区极性 302

6.4抗辐射双极器件结构设计准则 303

6.4.1抗电离辐射器件设计准则 303

6.4.2抗位移辐射器件设计准则 306

6.5双极电路与晶体管损伤的关联 307

6.5.1概述 307

6.5.2数字双极电路 309

6.5.3模拟双极电路 310

6.6新型抗辐射半导体材料应用前景 316

6.6.1 SiGe半导体材料 316

6.6.2 GaAs半导体材料 320

6.6.3 SiC半导体材料 323

本章参考文献 325

第7章 双极器件辐射损伤效应评价方法 328

7.1引言 328

7.2双极器件辐射损伤模拟试验方法 329

7.2.1空间辐射环境与地面模拟环境的差异 329

7.2.2总剂量效应试验评价方法 330

7.2.3位移损伤效应试验评价方法 332

7.3低剂量率增强效应地面加速试验方法 333

7.3.1高温辐照加速方法 333

7.3.2高剂量率加偏辐照加速方法 336

7.3.3开关剂量率辐照加速方法 339

7.3.4加氢预处理高剂量率辐照加速方法 343

7.3.5不同低剂量率效应加速评估方法对比 345

7.3.6加氢预处理高剂量率辐照加速方法验证 346

7.4器件在轨吸收剂量计算方法 349

7.4.1空间带电粒子轨道微分能谱计算 349

7.4.2轨道能谱吸收剂量计算 351

7.4.3舱内器件吸收剂量计算举例 355

7.5器件在轨性能退化预测方法 357

7.5.1预测流程 357

7.5.2预测基本思路 358

7.5.3等效吸收剂量预测方法 359

7.5.4等效注量预测方法 360

本章参考文献 361

查看更多关于的内容