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作者:李府唐;郭刚;张峥;孙浩瀚;刘翠翠;史慧琳;欧阳晓平;
单位:中国原子能科学研究院;西北核技术研究院;
摘要:锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)具有优异的低温性能以及抗总剂量效应和位移损伤的能力,但是其对单粒子效应(SEE)较敏感。利用计算机辅助设计技术(TCAD)构建了SiGe HBT模型,研究了衬底类型、重离子入射位置、器件温度和重离子线性能量转移(LET)值对SiGe HBT单粒子瞬态(SET)效应的影响。研究结果表明,集电极/衬底结及其附近是器件的SET效应敏感区域,绝缘体上硅(SOI)工艺的引入有助于提高SiGe HBT的抗SEE能力。此外,载流子迁移率与自由载流子浓度是影响器件SET温度依赖性的最主要因素,随着温度进一步降低至极端低温,杂质不完全电离的影响也愈发凸显。随着LET值升高,SOI SiGe HBT的SET效应显著增强。尤其在低温与高LET耦合作用下,器件的SET电流峰值和电荷收集量远超在其他辐照条件下的。
关键词:锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT);;绝缘体上硅(SOI)工艺;;单粒子瞬态(SET);;单粒子效应(SEE);;计算机辅助设计技术(TCAD)
基金资助:中国原子能科学研究院英才培育基金(11YC232505001201);; 国家自然科学基金(U2167208,U2267210)