电子辐照条件对n-si二极管缺陷能级及性能影响的研究

《电子辐照条件对n-si二极管缺陷能级及性能影响的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文图书分类号：TN315密级：公开UDC：621.38学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：电子辐照条件对n-Si二极管缺陷能级及性能影响的研究论文作者：王若旻学科：电子科学与技术指导教师：郭春生副教授论文提交日期：2017年5月UDC：621.38学校代码：10005中文图书分类号：TN315学号：S201302013密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：电子辐照条件对n-Si二极管缺陷能级及性能影响的研究英文题目：RESEARCHOFTHEEFFECTOFELECTRONIRRADIATIONCONDITIONSONT

2、HEDEFECTENERGYLEVELSANDPERFORMANCEOFN-SIDIODE论文作者：王若旻学科专业：电子科学与技术研究方向：微电子器件、集成电路及可靠性申请学位：工学硕士指导教师：郭春生副教授所在单位：信息学部微电子学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中

3、作了明确的说明并表示了谢意。签名：王若旻日期：2017年5月17日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王若旻日期：2017年5月17日导师签名：郭春生日期：2017年5月17日摘要摘要随着对各种辐照射线及其辐射效应不断深入的研究，辐照技术已被应用于半导体材料、器件改性等多种领域。电子辐照技术作为现今主要寿命控制技术之一，因其具备一致性好、工艺简单、成本低等优点，已被

4、应用于改善半导体器件性能，但其在提高器件开关速度的同时，也会影响其他电学性能。器件性能的变化与辐照在半导体材料中引入的缺陷能级有关。针对电子辐照条件对二极管性能的影响规律进行了实验和研究，主要工作如下：（1）在4个电子辐照能量0.5、1.5、2.0和5.0MeV，多个辐照注量条件下对n-Si整流二极管进行了辐照实验，测量了辐照前后样品的少子寿命τ、深能级瞬态谱（DeepLevelTransientSpectroscopy,DLTS）和正、反向输出特性曲线，并记录正向压降VF、反向漏电流IR和反向恢复时间trr等作为敏感特性参数，对比和分析了电子辐照条件对二极管性能的影响。（

5、2）实验结果表明不同电子辐照条件可以在已封装的n-Si二极管中引入最多8个缺陷能级，其中包括4个多子能级和4个少子能级。这些缺陷能级可以作为复合中心有效降低少子寿命τ，并且随着辐照能量增大，少子寿命τ下降速度会加快。在不同电子辐照条件下缺陷能级可能会出现、消失，能级浓度可能会增大、减小或不变，能级位置可能在一定范围内移动，出现这些变化的原因与辐照缺陷的稳定性和能级之间的补偿、叠加作用有关。（3）辐照前后实验样品的正向特性会发生退化，正向压降VF会增大，并且与辐照注量Фn呈线性关系。当辐照过量时，正向输出特性曲线会发生扭曲。辐照能量2.0和5.0MeV条件下样品的反向特性会发

6、生退化，反向漏电流IR会增大，在5.0MeV条件下与辐照注量Фn呈线性关系。相对于正向特性，实验样品的反向特性退化更不稳定，相同条件下可能只有部分发生退化，部分样品的反向输出特性曲线也会发生扭曲。辐照能量2.0和5.0MeV条件下实验样品的反向恢复时间trr会下降，与少子寿命τ的实验结果一致。在200℃退火温度以下，样品的正、反向特性可以表现出良好的稳定性。关键词：电子辐照；深能级瞬态谱（DLTS）；少子寿命；硅二极管–I–AbstractAbstractWiththedeepresearchonvariouskindsofradiationraysandtheirirra

7、diationeffects,irradiationtechnologyhasbeenusedinsemiconductormaterials,devicemodificationandotherfields.Astheoneofthemainlifecontroltechnologies,becauseelectronirradiationtechnologyhascharacteristicsofgoodconsistency,simpleprocess,lowcost,hasbeenappliedtoimpr