Влияние ионизирующего излучения на параметры p-канальных МОП-транзисторов

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния гамма-излучения Со60 на основные параметры кремниевых эпитаксиально-планарных p-канальных МОП-транзисторов при различных электрических режимах. Транзисторы изготовлены по радиационно-стойкой ДМОП-технологии с проектными нормами 1,4 мкм. В результате исследований транзисторов установлено: значения всех основных параметров после дозы облучения D = 10⁶ рад (SiO₂) в активных электрических режимах облучения остались в пределах критериев работоспособности; наиболее чувствительным к воздействию дозы облучения гамма-квантами является пороговое напряжение; в пассивном электрическом режиме облучения стойкость транзисторов по всем параметрам соответствует дозе 2,8·10⁶ рад (SiO₂). Показано, что разная степень радиационной деградации исследуемых параметров при облучении обусловлена их зависимостью либо от эффектов ионизации в слоях подзатворных и изолирующих диэлектриков, либо от структурных нарушений в объемном кремнии активных областей транзисторов. Высокая радиационная стойкость исследованных р-канальных МОП-транзисторов позволяет рекомендовать их для использования в аппаратуре авиационной и космической техники.

1. Белоус, А. И. Космическая электроника / А. И. Белоус, В. А. Солодуха, С. В. Шведов. – М.: Техносфера, 2015. – Кн. 2. – 732 с.

2. Радиационная стойкость изделий ЭКБ / под ред. А. И. Чумакова. – М.: Нац. исслед. ядер. ун-т «МИФИ», 2015. – 512 с.

3. Ионизирующие излучения космического пространства и их воздействие на бортовую аппаратуру космических аппаратов / под ред. Г. Г. Райкунова. – М.: Физматлит, 2013. – 256 с.

4. Першенков, В. С. Поверхностные радиационные эффекты в элементах интегральных микросхем / В. С. Першенков, В. Д. Попов, А. В. Шальнов. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 256 с.

5. Коршунов, Ф. П. Воздействие радиации на интегральные микросхемы / Ф. П. Коршунов, Ю. В. Богатырев, В. А. Вавилов. – Минск: Наука и техника, 1986. – 254 c.

6. Ма, Т. Р. Ionizing Radiation Effects in MOS Devices and Circuits / Т. Р. Ма, P. V. Dressendorfer. – New York: John Wiley & Sons, 1989. – 587 p. https://doi.org/10.1148/radiology.174.3.886

7. Чумаков, А. И. Действие космической радиации на интегральные схемы / А. И. Чумаков. – М.: Радио и связь, 2004. – 320 с.

8. Claeys, C. Radiation Effects in Advanced Semiconductor Materials and Devices / С. Claeys, Е. Simoen. – Berlin: Springer, 2002. – 402 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-04974-7

9. Таперо, К. И. Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения / К. И. Таперо, В. Н. Улимов, А. М. Членов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 304 с.

10. Baliga, B. J. Silicon RF Power MOSFETS / B. J. Baliga. – N. Y.: World Scientific. 2005. – 302 p.