检索结果-内蒙古大学图书馆

γ射线辐照对130nm部分耗尽SOI MOS器件栅氧经时击穿可靠性的影响

红外与激光工程 2018年第9期47卷 203-208页

作者：马腾苏丹丹周航郑齐文崔江维魏莹余学峰(指导) 郭旗中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

研究了γ射线辐照对130 nm部分耗尽(Partially Depleted,PD)绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)工艺MOS器件栅氧经时击穿(Time-Dependent Dielectric Breakdown,TDDB)寿命的影响。通过测试和对比辐照前后NMOS和PMOS器件的转移特性曲线、阈值电压、关态泄漏电流以及TDDB时间等电参数,分析了γ射线辐照对PD-SOI MOS器件TDDB可靠性的影响。结果表明:由于γ射线辐照在栅极氧化层中产生了带正电的氧化物陷阱电荷,影响了器件内部势垒的分布,降低了电子跃迁的势垒高度,导致了电子遂穿的正反馈作用增强,从而缩短了器件栅氧化层经时击穿时间,最终造成器件栅极氧化层的可靠性下降。

关键词：场效应晶体管可靠性栅氧经时击穿 γ射线

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深紫外非线性光学晶体材料:发展趋势和创新探索

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科学通报 2018年第11期63卷 998-1011页

作者：盖敏强王颖潘世烈中国科学院新疆理化技术研究所新疆电子信息材料与器件重点实验室中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

随着全固态激光技术在光通讯、光加工和光存储等领域的发展,深紫外非线性光学晶体材料成为目前国内外的研究热点.深紫外(λ<200 nm)非线性光学(NLO)晶体是获得全固态深紫外激光的必不可少的材料.目前仅有KBe_2BO_3F_2(KBBF)晶体能够... 详细信息

随着全固态激光技术在光通讯、光加工和光存储等领域的发展,深紫外非线性光学晶体材料成为目前国内外的研究热点.深紫外(λ<200 nm)非线性光学(NLO)晶体是获得全固态深紫外激光的必不可少的材料.目前仅有KBe_2BO_3F_2(KBBF)晶体能够实现Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长=177.3 nm)输出.然而,KBBF晶体存在难以克服的本征缺陷,如原料氧化铍有剧毒、晶体存在严重的层状生长习性,从而极大地制约了其商业化生产和应用进程.因此,世界各国科研机构都在积极探索发展新一代的深紫外NLO晶体材料.本文通过回顾深紫外NLO晶体的发展历程,总结近十年来该领域新材料的发展趋势,重点分析限制深紫外NLO晶体发展的主要因素,讨论目前发展深紫外NLO晶体材料的主要矛盾和解决策略,以期对未来新材料的创新探索提供借鉴.

关键词：深紫外 NLO晶体 KBBF 倍频效应

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γ射线及质子辐照导致CCD光谱响应退化的机制

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发光学报 2018年第2期39卷 244-250页

作者：文林李豫东郭旗汪朝敏中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆电子信息材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 重庆光电技术研究所重庆400060

光谱响应是表征CCD性能的重要参数。为了研究辐射环境对CCD光谱响应产生影响的规律及物理机制,开展了不同粒子辐照实验,对CCD光谱响应曲线的退化形式及典型波长下CCD光响应的退化情况进行了分析。辐射效应对CCD光谱响应的影响可以分为... 详细信息

光谱响应是表征CCD性能的重要参数。为了研究辐射环境对CCD光谱响应产生影响的规律及物理机制,开展了不同粒子辐照实验,对CCD光谱响应曲线的退化形式及典型波长下CCD光响应的退化情况进行了分析。辐射效应对CCD光谱响应的影响可以分为电离总剂量效应和位移效应导致的退化,本文从这两种辐射效应出发,采用^(60)Co-γ射线及质子两种辐照条件,研究了CCD光谱响应的退化规律。针对4^(60) nm(蓝光)和700 nm(红光)等典型CCD光响应波长,从辐射效应导致的损伤缺陷方面分析了CCD光谱响应退化的物理机制。研究发现,在^(60)Co-γ射线辐照时CCD光谱响应曲线变化是由于暗信号增加导致的,而质子辐照导致CCD对700 nm波长的光响应退化明显大于4^(60) nm波长的光响应,且10 Me V质子导致的损伤比3 Me V质子更明显,表明位移损伤缺陷易导致CCD光谱响应退化。结果表明,电离总剂量效应主要导致CCD光谱响应整体变化,而位移效应则导致不同波长光的响应差异增大。

关键词：电荷耦合器件电离效应位移损伤光谱响应

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不同偏置状态下4T-CMOS图像传感器的总剂量辐射效应

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红外与激光工程 2018年第10期47卷 309-313页

作者：马林东李豫东(指导) 郭旗文林周东冯婕中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

对不同偏置状态下的国产科学级0.18μm工艺掩埋型4T-CMOS有源像素图像传感器进行钴-60γ射线辐照和退火实验,研究总剂量效应对图像传感器的性能影响,并观察是否存在总剂量偏置效应。着重分析暗电流、满阱容量等参数随累积剂量的变化规... 详细信息

对不同偏置状态下的国产科学级0.18μm工艺掩埋型4T-CMOS有源像素图像传感器进行钴-60γ射线辐照和退火实验,研究总剂量效应对图像传感器的性能影响,并观察是否存在总剂量偏置效应。着重分析暗电流、满阱容量等参数随累积剂量的变化规律。实验结果表明随着辐照总剂量累加,暗电流前期缓慢增长,之后退化明显加剧,这主要是由于辐照致界面态和氧化物陷阱电荷密度增加。4T-CMOS图像传感器的暗电流主要由来源于STI界面,而辐照导致耗尽区展宽与STI接触使得暗电流增长加剧,同时,辐照导致的耗尽区展宽也引起满阱容量的下降。并且在4T-CMOS图像传感器的实验中没有发现明显的总剂量偏置效应。

关键词： CMOS有源像素传感器总剂量效应暗电流

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双极电压比较器高低剂量率辐照损伤特性

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核技术 2018年第9期41卷 9-15页

作者：贾金成李小龙陆妩孙静王信刘默寒魏昕宇姚帅郭旗中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

为研究双极电路在空间辐射环境下的损伤规律,对典型双极电压比较器进行不同偏置条件下60Co-γ高低剂量率辐照试验。结果表明:电压比较器的输入偏置电流、开环增益和输出低电平等参数在电离辐射环境下均发生不同程度的退化,且都表现出低... 详细信息

为研究双极电路在空间辐射环境下的损伤规律,对典型双极电压比较器进行不同偏置条件下60Co-γ高低剂量率辐照试验。结果表明:电压比较器的输入偏置电流、开环增益和输出低电平等参数在电离辐射环境下均发生不同程度的退化,且都表现出低剂量率辐射损伤增强效应。通过进一步分析比较器敏感参数的变化规律以及电路级的具体退化模式发现,偏置条件对于电压比较器的辐照损伤特性有很大影响。

关键词：双极电压比较器 60Co-γ辐照剂量率影响

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CCD及CMOS图像传感器的质子位移损伤等效分析

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现代应用物理 2019年第2期10卷 42-46页

作者：于新荀明珠郭旗何承发李豫东文林张兴尧周东中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011

对位移损伤敏感器件CCD及CMOS图像传感器进行了3,10,23MeV质子辐照试验,获得了电荷转移效率及暗电流退化程度分别随非电离能量损失(NIEL)变化的线性关系,验证了基于NIEL的位移损伤等效方法的可行性。为准确预测抗辐射加固工程中,器件屏... 详细信息

对位移损伤敏感器件CCD及CMOS图像传感器进行了3,10,23MeV质子辐照试验,获得了电荷转移效率及暗电流退化程度分别随非电离能量损失(NIEL)变化的线性关系,验证了基于NIEL的位移损伤等效方法的可行性。为准确预测抗辐射加固工程中,器件屏蔽结构带来的能量崎离、次级粒子等非理想因素对器件参数退化的影响,利用Geant4计算了不同质子能量下的NIEL值。结果表明,随着质子能量降低,计算得到的NIEL值与解析法给出的理想NIEL值的差异增大。因此,对于结构复杂的器件,有必要建立器件结构模型,以便准确计算NIEL。

关键词：位移损伤效应非电离能量损失 CCD CMOS

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3MeV质子辐照下背照式CMOS图像传感器固定模式噪声的退化行为

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现代应用物理 2019年第1期10卷 50-53页

作者：张翔李豫东郭旗文林周东冯婕马林东蔡毓龙王志铭中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

用能量为3MeV的质子对一款国产背照式CMOS图像传感器进行了辐照试验,得到了该传感器的固定模式噪声随质子注量和退火温度的变化情况。结果表明,3MeV质子辐照后,固定模式噪声有所退化;100℃退火后,固定模式噪声有明显恢复。退化原因主要... 详细信息

用能量为3MeV的质子对一款国产背照式CMOS图像传感器进行了辐照试验,得到了该传感器的固定模式噪声随质子注量和退火温度的变化情况。结果表明,3MeV质子辐照后,固定模式噪声有所退化;100℃退火后,固定模式噪声有明显恢复。退化原因主要是浮置扩散结构中位移缺陷引起的暗信号发生了非均匀性变化。此外,受工艺因素限制,读出电路晶体管中的SiO_2-Si界面状态在各个像素单元中不一致,导致辐照后电离总剂量效应诱发的界面态陷阱电荷使各个像素单元中读出电路参数的退化情况不同,是固定模式噪声退化的另一个原因。

关键词：背照式CMOS图像传感器 3MeV质子固定模式噪声位移效应电离总剂量效应

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γ辐照下4T CMOS有源像素传感器的满阱容量退化机理

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现代应用物理 2019年第1期10卷 64-68页

作者：蔡毓龙李豫东郭旗文林周东冯婕马林东张翔中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

用^(60)Coγ射线对国产0.18μm科学级4T互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素图像传感器进行电离总剂量辐照试验,研究了动态偏置下满阱容量的变化规律。试验的吸收剂量率为50rad(Si)·s^(-1),测试点的吸收剂量分别为10,30,50,100,150... 详细信息

用^(60)Coγ射线对国产0.18μm科学级4T互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素图像传感器进行电离总剂量辐照试验,研究了动态偏置下满阱容量的变化规律。试验的吸收剂量率为50rad(Si)·s^(-1),测试点的吸收剂量分别为10,30,50,100,150,200,350krad(Si)。结果表明,随着吸收剂量的增大,满阱容量发生了明显退化。根据提出的钳位光电二极管(PPD)满阱容量计算模型,对实验结果进行了分析。结果表明,辐照导致PPD沟道所能达到的最小电势和PPD电容的变化是引起满阱容量退化的主要原因。

关键词：图像传感器 CMOS 满阱容量电离总剂量效应

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发射极尺寸对双多晶自对准双极晶体管剂量率效应的影响

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核技术 2018年第11期41卷 44-48页

作者：刘默寒陆妩贾金成施炜雷王信李小龙孙静郭旗吴雪张培健中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆电子信息材料与器件重点实验室中国科学院新疆理化技术研究所乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 模拟集成电路国家重点实验室重庆400060

为了研究发射极尺寸对双多晶自对准NPN型双极晶体管电离辐射剂量率效应的影响,对不同发射极尺寸双多晶自对准NPN双极晶体管在高低剂量率辐照条件下进行了辐照实验,在实验数据基础上对其损伤特性以及损伤机理进行的分析表明,高低剂量率... 详细信息

为了研究发射极尺寸对双多晶自对准NPN型双极晶体管电离辐射剂量率效应的影响,对不同发射极尺寸双多晶自对准NPN双极晶体管在高低剂量率辐照条件下进行了辐照实验,在实验数据基础上对其损伤特性以及损伤机理进行的分析表明,高低剂量率辐照下双多晶自对准工艺制备的NPN型双极晶体管都具有良好的抗电离辐照损伤能力,且低剂量率辐照损伤均大于高剂量率。同时,实验及理论分析结果都表明:双多晶自对准双极晶体管的抗辐照能力与发射极的周长面积比密切相关,发射极周长面积比越小,晶体管抗辐照能力越强,且在发射极宽度一定时,发射极条越长抗辐照能力越强。

关键词：双多晶自动准 NPN晶体管发射极尺寸剂量率效应

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质子辐射导致CCD热像素产生的机制研究

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微电子学 2018年第1期48卷 115-119,125页

作者：刘元文林李豫东何承发郭旗孙静冯婕曾俊哲马林东张翔王田珲中国科学院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件重点实验室新疆电子信息材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

空间高能质子作用于电荷耦合器件(CCD)产生的热像素是空间成像系统性能退化的主要原因之一。为深入认识质子辐射导致CCD产生热像素的规律和机制,对行间转移CCD进行了不同能量(3,10,23MeV)的质子辐射试验,研究了辐射导致CCD暗信号的退化... 详细信息

空间高能质子作用于电荷耦合器件(CCD)产生的热像素是空间成像系统性能退化的主要原因之一。为深入认识质子辐射导致CCD产生热像素的规律和机制,对行间转移CCD进行了不同能量(3,10,23MeV)的质子辐射试验,研究了辐射导致CCD暗信号的退化和热像素产生的规律。试验结果表明,在较低辐射注量1E9p/cm^2下,CCD的暗信号退化很小,但热像素急剧增加。质子辐射能量越大,产生的热像素数量越多。结合粒子输运计算与理论分析表明,热像素产生原因是质子与半导体材料中的原子非弹性碰撞而形成的团簇缺陷。

关键词：电荷耦合器件质子辐射效应热像素

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