3DK2222A型NPN雙極晶體管位移損傷缺陷演化行為研究.pdf

1、本文以10 MeV Si，24 MeV Si，40 MeV Si，25MeV O及6MeV C離子作為輻照源，系統(tǒng)地研究了輻照導致的3DK2222A型NPN雙極晶體管電性能的退化規(guī)律及輻射位移缺陷演化行為?；谏钅芗壦矐B(tài)譜(DLTS)及等時退火等測試研究手段，通過綜合對比分析得到了不同重離子輻照條件下，晶體管所產生位移缺陷的差異，揭示了位移損傷缺陷對晶體管電性能的影響規(guī)律。
　　試驗結果表明，五種不同重離子輻照對晶體管電性能損傷規(guī)

2、律基本一致。隨著輻照位移吸收劑量的增加，3DK2222A型NPN雙極晶體管基極電流增加，集電極電流基本不變。并且，在相同位移吸收劑量條件下，不同類型重離子輻照時，雙極晶體管漏電流退化程度不同，而電流增益損傷程度相同。基于DLTS測試分析表明，在相同位移吸收劑量條件下，不同類型離子輻照，在雙極晶體管內產生的位移缺陷信號狀態(tài)不一致：在深能級缺陷位置(200 K)，DLTS 信號從大到小分別為25 MeV O>6 MeV C>40 MeV S

3、i>24 MeV Si>10 MeV Si。該現(xiàn)象主要是由于單個離子的位移損傷能力不同所致。單個離子的位移吸收劑量越大，單位時間單位體積內產生的空位—間隙原子對數(shù)量越多，從而導致更多的空位—間隙原子對復合，致使最終形成的穩(wěn)定缺陷數(shù)量越少。
　　基于退火效應試驗，研究分析了不同類型重離子輻照后位移缺陷的演化規(guī)律。通過研究發(fā)現(xiàn)，40MeV Si離子輻照會產生V3心和V4心等多空位缺陷。在退火溫度很低時(340 K)，V3和V4這些多空

4、位缺陷就會發(fā)生退火效應，轉化為雙空位和單空位。24 MeV Si離子輻照在深能級只產生V3心和V4心缺陷。10 MeV Si離子輻照會產生級聯(lián)缺陷V2*，其在400K開始退火；25MeV O離子輻照后會產生大量的V3心和V4心，并會注入大量的O間隙原子，導致VO心缺陷在退火溫度很高時(625 K)依然存在；6MeV C離子輻照不會產生V3心和V4心，且在退火溫度為500 K時V2心轉化為V2O心缺陷。
　　通過對五種不同離子的輻照