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SOI和铁电薄膜及其器件的辐照效应研究

专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: SOL器件 铁电薄膜电容 γ辐照效应
分类号: O47
形 态: 共 127 页 约 83,185 个字 约 3.979 M内容
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内容摘要


该论文研究了具有优良抗辐照性能的SOI材料与铁电膜及其器件的γ射线辐射效应。

到得了以下主要的结果:

对CMOS/SOI器件的辐照感生缺陷从理论上进行了分析和计算,详细讨论了以SiO<,2>绝缘埋层为背栅的厚膜SOI器件和膜SOI器件在总剂量辐照环境中,绝缘介质的缺陷电荷对器件的影响。

根据CMOS/SOI器件的辐照实验与理论分析,除在SIMOX的Si/SiO<,2>界面注F<+>外,独创性地在SiO<,2>埋层注入F<+>,再制成电容和CMOS/SOI器件,总剂量辐照实验研究表明,器件的抗辐照能力随着注F<+>剂量的增加而提高。

研究了CMOS/FIPOS器件的总剂量辐照效应,随着辐照剂量的增加,的阈电压负向漂移,N沟器件的静态漏电流增大。

研究了Pt/PZT/Pt铁电薄膜电容的γ射线辐照效应,在辐射过程中,由于辐照感生缺陷的影响,剩余极化和矫顽场增加,同时介电常数下降。

首次研究了以LaAlO<,3>和YSZ为衬底的Au/PZT/YBCO铁电薄膜电容的辐照效应,结果表明,随着剂量的增加,这两种电容保留极化△P和介电常数ε衰减,但是,前一种的矫顽场E<,c>绝对值增大。

后一种的矫顽场E<,c>产生负向漂移。

研究了Au/PbTiO<,3>/YBCO铁电薄膜电容在不同偏压时的总剂量辐照效应。

这些结果以铁电材料在辐照条件下的电荷堆积理论进行了解释……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 文献综述-SOI和铁电薄膜及其器件的辐照效应
1.1辐照对半导体材料和器件的影响
1.1.1位移效应与电离效应
1.1.2γ射线在固体中引入的缺陷能级
1.1.3γ射线对绝缘材料的影响
1.1.4辐照对半导体材料性能的影响
1.1.5辐照对半导体器件性能的影响
1.2 SOI材料与器件的辐照效应
1.2.1引言
1.2.2 CMOS集成电路的辐照效应分类
1.2.3辐照对CMOS/SOI器件的影响
1.3铁电薄膜与器件的电特性及辐照效应
1.3.1铁电薄膜电特性的研究方法
1.3.2电极化特性分析
1.3.3铁电薄膜及其器件的辐照研究
参考文献
第二章 SOI和铁电薄膜及其器件的应用
2.1 SOI材料制备技术
2.1.1 ZMR技术
2.1.2 FIPOS技术
2.1.3 ELO技术
2.1.4 BESOI技术
2.1.5 SIMOX技术
2.1.6 SOS技术
2.1.7 Smart-cut技术
2.2铁电薄膜的制备技术
2.3 SOI器件的应用
2.3.1抗辐照器件
2.3.2耐高温器件
2.3.3低功耗器件
2.4铁电薄膜器件的应用
2.4.1铁电薄膜在存储器中的应用
2.4.2铁电薄膜在红外探测器中的应用
参考文献
第三章 SOI材料和铁电薄膜的制备及分析
3.1 SOI材料制备
3.2 SOI材料的F+、N+注入研宄
3.2.1 SIMOX材料注F+后的SIMS分析
3.2.2 SIMOX材料注F+、N+后的扩展电阻分析
3.2.3SIMOS材料注F+后的IEM分析
3.3铁电薄膜及电容制备
3.3.1铁电薄膜材料制备方法
3.3.2脉中激光沉积SBT和PZT薄膜
3.3.3 SrBi2Ta2O9SBT薄膜的制备
3.3.4 PZT薄膜的制备
3.4铁电薄膜电容底电极的制备与分析
3.4.1 Pt电极的制备
3.4.2 Pt底电极分析
3.5小结
参考文献
第四章 SOI器件的γ射线辐照效应的研究
4.1 SIMOX材料中SiO2绝缘埋层的抗辐照研宄
4.1.1引言
4.1.2实验
4.1.3结果与分析
4.2 CMOS/BESOI器件的温度依赖性研究
4.2.1引言
4.2.2实验
4.2.3结果与分析
4.3CMOS/SIMOX器件总剂量辐照的研究
4.3.1引言
4.3.2实验
4.3.3结果与讨论
4.4CMOS/SOI器件的辐照加固研究
4.4.1引言
4.4.2实验
4.4.3结果与分析
4.5 MOS/FIPOS器件的电离辐射效应
4.5.1引言
4.5.2实验
4.5.3结果与讨论
4.6小结
参考文献
第五章 CMOS/SOI器件辐照感生缺陷的计算与测量
5.1引言
5.2体硅CMOS器件
5.3厚膜CMOS/SOI器件
5.4薄膜CMOS/SOI器件
5.560Co-γ射线辐照SOI器件实验与结果
5.5.1薄膜CMOS/SOI器件的辐照实验
5.5.2辐照结果分析
5.6小结
参考文献
第六章 铁电存储器的研制
6.1引言
6.2铁电存储器单元类型
6.2.1 1C/1T存储单元的工作原理
6.2.2 2C/2T的工作原理
6.2.3 MFSFET存储单元及工作原理
6.34×8位铁电存储器的研制
6.3.1存储单元的时序
6.3.2 1C/1T存储单元的制备工艺
6.3.3 4×8位铁电存储器框图
6.4小结
参考文献
第七章 铁电器件的γ射线辐照效应的研宄
7.1 Pt/PZT/Pt电容的γ总剂量辐照
7.1.1引言
7.1.2实验
7.1.3实验结果与分析
7.2 Au/PbTiO3/YBCO的γ射线总剂量辐照
7.2.1引言
7.2.2实验
7.2.3结果与分析
7.3以LaAlO3和YSZ为衬底的Au/PZT/YBCO铁电电容的电离辐照
7.3.1引言
7.3.2实验方法
7.3.3结果与分析
7.4 Au/PbTiO3/YBCO铁电电容在不同偏置电压下的γ辐照
7.4.1引言
7.4.2实验
7.4.3结果与讨论
7.5小结
参考文献
第八章 结论
附录-GaAs MESFETs器件在抗辐照领域的应用

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中图分类: > O47 > 数理科学和化学 > 物理学 > 半导体物理学

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