阻型ga_2o_3紫外探测器读出电路及抗辐照研究

《阻型ga_2o_3紫外探测器读出电路及抗辐照研究》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、朵击如成少、葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ■＊ｆ／１论文题目阻型Ｇａ２〇３紫列觸则器棲出邮各及臟照妍究学科专业微电子学与固体电子学２０１３２１０３０１２９学号作者姓名孙占杰＾＇独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。据我所知除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｂ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获得电子科技大

2、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作了明确的说明并表不谢意。作者签名（年？＝痴施日期；Ｗ月＾日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可レッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：疏元导师签名；—ｉｒ＿球＿日期：叫Ｖ年

3、立ｊ月日／分类号密级注1UDC学位论文阻型Ga2O3紫外探测器读出电路及抗辐照研究（题名和副题名）孙占杰（作者姓名）指导教师王向展副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业微电子学与固体电子学提交论文日期2016.03.18论文答辩日期2016.05.12学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONREADOUTCIRCUITANDITSANTI-RADIATIONPROPERTYFORRESISTIVEGa2O3UVDETECTORAMasterThesis

4、SubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAuthor:SunZhanjieAdvisor:Ass.Prof.WangXiangzhanSchoolofMicroelectronicsandSchool:Solid-StateElectronics摘要摘要随着紫外探测技术在军事和民用领域的快速发展，各种新型紫外探测器也不断地出现，阻型Ga2O3紫外探测器作为一种新型的紫外探测器，必须根据其电特性来设计读

5、出电路。同时随着紫外探测器的应用领域越来越广泛，用于空间探测的紫外探测越来越多，例如天基紫外预警系统等，所以还必须考虑紫外探测电路的抗辐照性能。本文围绕阻型Ga2O3紫外探测器构建了紫外探测电路，重点研究了其读出电路和读出电路的抗辐照性能。首先本文根据Ga2O3紫外探测器的电特性，采用了CTIA型的读出电路结构，并对包括其中的运算放大器、积分电路、采样保持电路和缓冲电路进行了设计，仿真结果显示，读出电路能为紫外探测器提供偏差小于1mV的偏置电压，探测器的光电流注入效率大于99%。其后设计了一个4×4的紫外探测器阵列，并设计了其数字控制电路，整个紫外探测阵列的输出电压波动小

6、于1mV，并且完成了整个紫外探测阵列的版图和后仿真，后仿结果显示，整个紫外探测阵列能正常工作，而且整个阵列的线性度大于98%。为了研究紫外读出电路的抗辐照性能，首先进行了MOS的辐照实验，辐照实验采用了环栅型和普通型NMOS管，实验结果显示，环栅型NMOS具有很好的抗辐照特性，而普通NMOS管的亚阈值摆率和输出阻抗在总剂量辐照下均出现了退化。然后利用辐照NMOS管的测试数据进行了NMOS管的BSIM模型参数提取，分别提取了NMOS管在100krad、300krad和500krad总剂量下的模型参数，并利用提取的模型参数进行了NMOS电路仿真，将仿真结果和测试结果进行对比验

7、证了模型参数的准确性。最后利用提取的NMOS管模型参数对读出电路进行电路仿真来预测其抗辐照性能，仿真结果显示辐照会使CTIA读出电路中的积分运算放大器的增益发生退化，在500krad辐照总剂量下运放的增益下降了20dB，分析了辐照使运放增益下降的原因并且，对运放进行了改进。利用500krad辐照总剂量模型参数对改进后的读出电路进行仿真，结果显示改进后读出电路能正常工作，辐照不会对读出电路的准确性产生影响，紫外探测阵列的线性度也没有受到辐照的影响。关键词：紫外探测器，CTIA读出电路，总剂量效应，BSIM模型，抗辐照IABSTR