SOI+MOSFET单粒子效应电荷收集机制研究

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1、代号10701学号1105122170分类号TN4密级公开题（中、英文）目SOIMOSFET单粒子效应电荷收集机制研究ResearchonmechanismofchargecollectioninsingleeventeffectsforSOIMOSFET作者姓名代崇光指导教师姓名、职务梁燕萍、杜磊教授学科门类工学学科、专业材料物理与化学提交论文日期二〇一四年一月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研

2、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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学

3、。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:万方数据万方数据摘要摘要随着半导体技术的不断进步，越来越多的半导体器件应用于航天技术，其单粒子效应已经成为一个影响微电子器件可靠性的重要因素。作为一种器件辐射加固的方法，绝缘衬底上硅（SO

4、I）工艺有许多优点，例如较低的功耗、较快的速度、无闩锁、较强的抗单粒子翻转和瞬时辐射能力等。但是，由于SOIMOS器件的独特结构，可能产生多种寄生效应。研究表明，SOI结构中寄生双极晶体管效应严重影响器件对单粒子效应的敏感性，已经不可忽视。因此，研究单粒子效应下SOIMOSFET的电荷收集机制，使得先进半导体器件单粒子效应模型更加完善，并建立正确的在轨预计方法。首先，本文在分析SOIMOSFET结构和特性的基础上，比较体硅MOSFET和SOIMOSFET的单粒子效应。其次，结合前人的研究成果，通过理论分析和

5、数值模拟，深入研究SOIMOSFET电荷收集机理，建立了适合SOIMOSFET的包含双极效应的动态单粒子效应电荷收集模型。最后，通过与相同器件的TCAD模拟数据对比，验证了模型的正确性，并对影响因素进行分析。关键词：SOI单粒子效应电荷收集寄生双极效应万方数据SOIMOSFET单粒子效应电荷收集机制研究万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofsemiconductortechnology,moreandmoreadvancedsemiconductordevicesa

6、reusedinspace,andsingleeventeffectsarebecomingasignificantreliabilityconcernformicroelectronicdevices.Asakindofradiation-hardenedmethod,Silicon-on-insulator(SOI)hastheadvantagesoflowpowerconsumption,highspeed,nolatch-up,lowsensitivitytosingleeventeffects(S

7、EE)andtransientradiation.However,becauseoftheuniquestructureofSOIMOSFET,thereareavarietyofparasiticeffects,suchasparasiticbipolartransistoreffect,whichseriouslyaffectsthesensitivityofdevicestoSEE.Therefore,thestudyofchargecollectionmechanismofSOIMOSFETinSE

8、Ewouldimprovethemodelandestablishanaccurateon-orbitcalculationsalgorithmofsingleeventupsetforadvancedsemiconductordevices.Firstofall,basedonthesummaryofthestructureandcharacteristicsofSOIMOSFET,singleeventeff