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SiO2介质MOS结构的总剂量辐照损伤效应数值模拟


2万字 53页 原创作品，已通过查重系统


摘 要

半导体集成电路在我们的生活中的应用已经十分广泛了，而它的重要组成部分MOS结构又是半导体器件中的核心。而在这之中，使用最为广泛，技术最为成熟，时间最长的，就是SiO2介质的MOS结构器件。
半导体器件容易受到辐射的干扰而失效，严重的甚至会损坏电路。这是由于辐射会在半导体器件上产生总剂量效应，而总剂量效应就会使半导体器件的内部发生物理变化，从而导致损伤的发生。
本文使用了Sentaurus TCAD软件建立物理模型，研究探讨了SiO2介质MOS器件在伽马射线的辐照下的总剂量效应与内在的物理变化。研究表明，辐照使电子电流密度辐照后最高点的数量级增加了3个数量级；电子密度辐照后最高点的数量级增加了1个数量级；空穴电流密度辐照后的数量级最高点增加了3个数量级；空间电荷辐照后最高点的数量级增加了1个数量级。
另外，也可得出辐照在介质中产生了正的氧化层陷阱电荷量，陷阱电荷的数量级为1011~1012cm-2，且辐射越强则氧化层陷阱电荷量就越多，MOS器件的损伤也就越大的结论，希望这个结论能有助于抗辐照水平研究的提高。



关键词：SiO2，Sentaurus TCAD，MOS，总剂量效应