辐射引起的失效
发布时间:2016/6/22 21:27:48 访问次数:1020
在地球及外层空间中,辐射来自自然界和人造环境两个方面。辐射对微电子器件的损伤,可分为永久、半永久及瞬时损伤等情况。永久损伤就是指辐射源去除后,Q2006NH4器件仍不可能恢复其应有的性能的损伤;半永久损伤是指辐射源去除后,在较 短时间内可逐渐自行恢复其性能的损伤;而瞬时损伤是指在去除辐射源后,器件性能可立即自行恢复的损伤。
辐照有瞬时辐照、单粒子辐照和总剂量3种形式,引起器件不同形式的破坏和损伤。在辐照过程中主要是啦子的作用,它通过连续碰撞原子的轨道电子,把部分能量传给电子使其成为自由电子,形成电子一空穴对。在半导体内产生的电子空穴对可以很快复合,但在半导体器件的绝缘层中产生的电子空穴对只有部分复合,在外电场的作用下,电子将离开绝缘层,留下空穴被陷阱俘获,成为正空间电荷。电离辐照也在硅和二氧化硅界面产生新的界面态,这种绝缘层中的正电荷和硅――二氧化硅界面态将严重影响半导体器件特性,特别是MOS器件。
中子通过晶格间的诱生原子移位而影响载流子寿命,因此双极器件抗中子能力很低。MOs器件是多子器件,因此抗中子能力比双极器件要强很多,对γ粒子、单粒子和%总剂量辐照的敏感性要远远超过中子。因此,对于宇航级应用场合的电路,电路设计需要考虑到抗单粒子设计、抗γ总剂量效应设计、抗啼刂量率设计和抗辐照电路设计技术。
在地球及外层空间中,辐射来自自然界和人造环境两个方面。辐射对微电子器件的损伤,可分为永久、半永久及瞬时损伤等情况。永久损伤就是指辐射源去除后,Q2006NH4器件仍不可能恢复其应有的性能的损伤;半永久损伤是指辐射源去除后,在较 短时间内可逐渐自行恢复其性能的损伤;而瞬时损伤是指在去除辐射源后,器件性能可立即自行恢复的损伤。
辐照有瞬时辐照、单粒子辐照和总剂量3种形式,引起器件不同形式的破坏和损伤。在辐照过程中主要是啦子的作用,它通过连续碰撞原子的轨道电子,把部分能量传给电子使其成为自由电子,形成电子一空穴对。在半导体内产生的电子空穴对可以很快复合,但在半导体器件的绝缘层中产生的电子空穴对只有部分复合,在外电场的作用下,电子将离开绝缘层,留下空穴被陷阱俘获,成为正空间电荷。电离辐照也在硅和二氧化硅界面产生新的界面态,这种绝缘层中的正电荷和硅――二氧化硅界面态将严重影响半导体器件特性,特别是MOS器件。
中子通过晶格间的诱生原子移位而影响载流子寿命,因此双极器件抗中子能力很低。MOs器件是多子器件,因此抗中子能力比双极器件要强很多,对γ粒子、单粒子和%总剂量辐照的敏感性要远远超过中子。因此,对于宇航级应用场合的电路,电路设计需要考虑到抗单粒子设计、抗γ总剂量效应设计、抗啼刂量率设计和抗辐照电路设计技术。
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