hfo2介质mos结构的总剂量辐照损伤效应数值模拟.doc

HfO2介质MOS结构的总剂量辐照损伤效应数值模拟


1.9万字 43页 原创作品，已通过查重系统


摘 要

随着人类对宇宙的探索的逐步加深，宇宙空间辐射对航天器件的辐照损伤成为不可忽略的问题，而传统的SiO2材料已经不能满足现今MOS器件的要求，随着HfO2介质MOS器件的迅速发展，其在辐射中受到的影响程度成为研究的重点。
所以本文利用SentaurusTCAD仿真软件模拟了HfO2介质MOS结构在总剂量辐照损伤特性。在器件结构确定的情况下，模拟器件在未受到辐射和受到辐射两种情况的器件特征参数变化，并得出数据绘出CV曲线，根据公式算出每个辐照剂量下的氧化层陷阱电荷量，找到氧化层陷阱电荷随着辐照剂量的变化规律。
研究表明， 辐照对器件内部电场分布、空穴电流密度、电子密度以及空间电荷的分布没有很大影响，却对它们的大小产生了较为明显的影响。主要是增大了空穴电流密度、电子密度和空间电荷的大小，使电场强度略微降低。同时，辐照在介质中还产生了正的氧化层陷阱电荷，数量级为1010cm-2~1012cm-2，且氧化层陷阱电荷量随着辐照剂量的增加而近似线性增加。

关键词：空间辐射，HfO2，总剂量效应，陷阱电荷，数值模拟