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激光与光电子学进展 2025年第7期 339-345页

作者：姜北郑佳彤宋德陈卫军长春理工大学物理学院

为获得高分辨率的电子轰击型互补金属氧化物半导体（EBCMOS）成像器件，对影响EBCMOS近贴区空间分辨率的因素进行研究。根据电磁场理论和傅里叶变换原理建立EBCMOS分辨率理论计算模型，分析光照度、近贴距离和近贴电压对器件近贴区内分... 详细信息

为获得高分辨率的电子轰击型互补金属氧化物半导体（EBCMOS）成像器件，对影响EBCMOS近贴区空间分辨率的因素进行研究。根据电磁场理论和傅里叶变换原理建立EBCMOS分辨率理论计算模型，分析光照度、近贴距离和近贴电压对器件近贴区内分辨率的影响。研究结果表明，减小近贴距离和增大近贴电压可减小电子轰击到芯片表面的扩散直径，进而提高器件分辨率，改变光照度大小对电子聚焦和分辨率的影响不大。当近贴区结构的近贴距离为100μm、近贴电压为3000 V时，光电子到达背面轰击型CMOS(BSB-CMOS)表面的电子束扩散直径可减小至10μm，极限分辨率可提高至127.27 lp/mm。研究将为优化近贴区结构和提高EBCMOS分辨率提供理论支撑。

关键词：电子轰击型互补金属氧化物半导体分辨率调制传递函数微光成像

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EBCMOS中背散射电子的特性研究

引用

中国激光 2024年第17期51卷 137-144页

作者：吕蒙宋德焦岗成李野王连锴陈卫军长春理工大学物理学院吉林长春130022 微光夜视重点实验室陕西西安710065

基于高能电子与固体间相互作用原理和蒙特卡罗模拟方法,模拟研究电子轰击互补金属氧化物半导体(CMOS)中背部减薄CMOS表面附近背散射电子的特性。主要研究背散射电子特性中的角分布(θ_(B)和Φ_(B))、背散射电子数与入射电子数之比(R_(B... 详细信息

基于高能电子与固体间相互作用原理和蒙特卡罗模拟方法,模拟研究电子轰击互补金属氧化物半导体(CMOS)中背部减薄CMOS表面附近背散射电子的特性。主要研究背散射电子特性中的角分布(θ_(B)和Φ_(B))、背散射电子数与入射电子数之比(R_(BI))以及背散射电子与入射电子之间的距离分布(D_(BI)),并分析这些散射特性是如何受钝化层表面结构、入射电子能量、栅控电压和电子束直径的影响的。研究结果表明:增加钝化层密度有利于降低弹性碰撞的平均散射步长、入射深度和弹性散射半径,进而降低R_(BI);增加钝化层厚度可以减小背散射电子的出射范围D_(BI),使电子弹性散射集中在钝化层表面,从而减小R_(BI);入射电子束直径的改变对于R_(BI)没有较大的影响,但是D_(BI)最大值和入射电子束直径相差值都约为100 nm;选用与钝化层厚度匹配的入射电子能量,能获得较小的R_(BI);背散射电子特性中的角分布的情况基本不随上述变量变化而变化。若只考虑钝化层材料对R_(BI)的影响,则可选择Al_(2)O_(3)为钝化层,设定入射电子能量为4.5 keV,得到RBI最小为19.0%;若从器件栅控电压和背散射特性折中考虑的角度出发,选择Si_(3)N_(4)作为钝化层材料,设定入射电子能量为3.6 keV,R_(BI)最小可达21.2%。总之,EBCMOS背散射电子特性的研究将为高性能的EBCMOS器件的制备提供理论参考。

关键词：微光夜视电子轰击型互补金属氧化物半导体背散射特性弹性散射

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