mems多晶硅薄膜电阻辐射效应的研究

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1、ｍｘｍ：８＿Ｍ＾．种心分类号：ＴＮ４＇■＞ＵＤＣ．：６２１３，．＾’学号＇＇：１３１２５０Ｖ＇＇分，．，，．．：呵ｉ巧巧；霄锦乔；ｐ．：少．餐；索兩大？受Ｉ硕：ｔ学位论文ＭＥＭＳ多晶巧薄膜电阻福射效应的研究研究生姓名：余兆国导师姓名：黄庆安教授申请学位类别工学硕±学位授予单位东南大学一＾子科学与技术论文答辩级学科４１称电日期２０１６年Ｓ月３１日二级学科名称微电子学与固体电子学学位授予Ｈ期２０年月日答辩委员会主席孙立

2、法评阅人李伟华刘巧倦２０１６年５月乘兩？：ｋ參硕±学位论文ＭＥＭＳ多晶枉薄膜电阻福射效应的研究专业名赖：微电子学与固体电子学研究生姓名：余兆国导师姓名：昔巧安教授本论文获国家自然科学基金（项目号：６５０６００００９巧资助。ＡＳＴＵＤＹＯＦＲＡＤＩＡＴＩＯＮＥＦＦＥＣＴＳＯＮＴＨＥＲＥＳ巧ＴＡＮＣＥＯＦＰＯＬＹＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥＳＩＬＩＣＯＮＦＩＬＭＩＮＭＥＭＳＤＥＶＩＣＥＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔ

3、ｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ？！ＢＹＹＵＺｈａｏｇｕｏＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＨＵＡＮＧｉｎａｎＱｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１６ｙ东南大学学位论文独询性声明本人声明所呈交的学位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

4、我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、研巧生签名：化日期：２＾占八在马）东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可１＾）１采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一；，允许论文被

5、査阅和借阅，可（＾公布（包括１１致。除在保密期内的保密论文外＾电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。研究生签名：摘要摘要＾－－微电子机械系统（ＭＥＭＳ，Ｍｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｅｍ）技术是由集成电路技术延伸和发展ｉｃｙｓ而来，利用原先在集成电路工业上发展的技术和工艺，在挂（单晶珪衬底或多晶珪薄膜）和其他多种材料的基础上制造出微型的传感器、执行器等微结构。ＭＥＭＳ技术应用广泛，己经广

6、泛地应用于成熟的消费电子领域、航空航天Ｗ及军工等领域。ＭＥＭＳ器件具有小型化、微电子集成、高精度制造和高可靠性等特点，符合现代航空航天技术发展的方向，在微卫星等领域有着广泛的应用，通常这类微型航天器的防箱射保护层非常有限，工作的器件会接触到大量太空箱射环境的影响。目前为止，关于ＭＥＭＳ箱射可靠性方面的研巧还比较少，主要研充结果显示多种ＭＥＭＳ器件在福照环境下出现性能损失甚至失效。多晶珪材料作为表面加工ＭＥＭＳ器件中常使用的结构材料，已经广泛用于各类ＭＥＭＳ器件中并会逐渐在航天航空领域得到应用

7、，作为对可靠性要求达到极致的领域，多晶桂箱照可靠性的研巧具有重要意义。本文首先简要介绍了ＭＥＭＳ的概念＾处及ＭＥＭＳ可靠性研巧的基本方法。综述了宇航应用对ＭＥＭＳ的需求，Ｗ及己经在航空航天领域使用的ＭＥＭＳ器件；随后综述了ＭＥＭＳ器件箱射效应的。研巧现状，介绍了基本的ＭＥＭＳ箱照损伤的机制和失效原理在此基础上引出本文的主要研巧内容：即多晶挂薄膜的箱照可靠性研巧，并重点研巧其电阻特性。接着，文中介绍了多晶珪薄膜的结构和电学模型。从载流子陷阱模型和杂质分凝模型晶粒间界对多晶珪导电特性的影

8、响－，从载流子在晶粒间界处的输运过程分析，运用载流子扩散瀑移、热电子发射。最后结含具体实验样品给出其电阻、隧道穿透效应这几种主要的机制描述多晶珪电导模型的计算步骤。，然后，本文制定了探巧多晶珪薄膜电阻辖射效应的实验方案主要包括实验样品的设计与加工工艺步骤，通过了解空间辖照环境制定相应的福照实验方案。接着介绍了高精度多晶珪梁四线法电阻测试方