论文部分内容阅读
InP基高电子迁移率场效晶体管（HEMT）具有电子迁移率高，噪声低，功耗低以及增益高等优点，在国防航天和卫星雷达等空间应用中具有极大的潜力。器件在空间辐照环境中应用时，将不可避免地受到各种粒子辐照的影响，且质子是空间环境中含量极为丰富的辐射粒子，研究InP基HEMT器件的质子辐照效应并提出相应的加固方案，对推动InP基HEMT器件和电路模块在航空航天等空间领域的应用具有十分重要的理论和工程价值。本文对InP基HEMT器件的质子辐照损伤机理进行了研究，通过SRIM缺陷仿真和非电离能量损失（NIEL）的计算，确定了NIEL诱生空位缺陷的质子辐照损伤机制。并通过对器件钝化层质子阻止能力的仿真，提出了基于BCB钝化的抗辐照加固方案。主要的研究工作和研究结果如下： 1、用SRIM软件对InP基HEMT器件关键结构InAlAs/InGaAs/InAlAs量子阱进行了质子辐照仿真，发现 As空位是主要的辐照诱生缺陷，并建立Sentaurus-TCAD辐照缺陷模型阐述了质子辐照损伤机理。 2、基于解析法和仿真法计算了NIEL，从NIEL的角度分析质子辐照损伤。随着入射质子能量增加，NIEL先增加后减小，与辐照诱生缺陷密度随着能量的变化趋势一致。 3、对HEMT器件进行抗辐照加固研究，仿真了不同钝化层的质子阻止能力。得到有机钝化层材料的抗辐照性能比无机钝化层强的结论，提出了基于BCB钝化加固的InP基HEMT器件结构和工艺制备方法。