不同钝化层对集成稳压器抗辐照性能的研究

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随着核和空间技术的发展,越来越多的电子系统工作于辐射环境之中。辐射环境对于工作在其中的电子系统有很大的影响,可导致半导体器件及集成电路的可靠性下降,进而导致整个系统功能的失效。线性集成稳压器具有稳压性能好,输出纹波电压小,体积小,重量轻,价格低廉等特点,被广泛的应用在航空、航天等领域中,不可避免的就要受到空间辐射的影响。本文主要针对线性集成稳压器以及其中的双极晶体管进行电离辐照效应的研究,本文的主要研究内容如下:1.研究了线性集成稳压器JW117的电路结构与工作原理,制作出了供电离辐照试验用的陪测样片。2.根据线性集成稳压器及双极型晶体管的电离辐照效应,设计了电离辐照试验方案和退火试验方案。3.研究了电离辐照对双极晶体管造成的影响,主要是导致双极晶体管的电流增益的下降以及漏电流的增大,而产生这种变化的原因是因为电离辐照引入表面缺陷所致。4.研究了钝化工艺对提高集成稳压器以及双极晶体管抗辐照性能的原理,发现具有SiO2与BPSG复合钝化膜的双极型器件的抗辐照能力比较强,是因为Na+在BPSG钝化膜中的溶解度很高,SiO2钝化膜中的Na+都被吸收到了BPSG钝化膜中,减小了界面陷阱的密度,使得过剩基极电流减小,电流增益增大。5.运用半导体仿真工具Silvaco对双极型晶体管进行辐照试验的仿真,进一步验证电离辐照的损伤机理。6.对辐照过后的双极晶体管进行等温退火与等时退火试验,进一步探究电离辐照对双极晶体管的损伤机理。
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