[發(fā)明專利]雙極晶體管位移損傷敏感部位的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010735169.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN111766496B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李興冀;楊劍群;應(yīng)濤;呂鋼;董善亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11473
• 代理人: 胡天人

本發(fā)明提供一種雙極晶體管位移損傷敏感部位的檢測(cè)方法，包括以下步驟：選擇輻照源，針對(duì)待測(cè)雙極晶體管開展輻照試驗(yàn)；將輻照后的雙極晶體管安裝到深能級(jí)瞬態(tài)譜儀的測(cè)試臺(tái)上，設(shè)置測(cè)試參數(shù)；選擇至少2個(gè)不同的偏置電壓，測(cè)試雙極晶體管獲取深能級(jí)瞬態(tài)譜；根據(jù)不同的偏置電壓下深能級(jí)瞬態(tài)譜中的信號(hào)峰變化，判定缺陷信號(hào)的類型；根據(jù)缺陷信號(hào)類型的判定結(jié)果，判定雙極晶體管的位移損傷敏感區(qū)。本發(fā)明檢測(cè)方法基于深能級(jí)瞬態(tài)譜分析，能夠快速判斷和評(píng)估雙極晶體管位移損傷的敏感區(qū)，有利于推進(jìn)輻射環(huán)境下雙極器件性能退化等效性問題和抗輻射加固技術(shù)的研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子器件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種雙極晶體管位移損傷敏感部位的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在輻射環(huán)境下工作的雙極晶體管將受到各種粒子作用，產(chǎn)生位移損傷，雙極晶體管由介電材料、半導(dǎo)體材料、導(dǎo)體材料及其界面組成。位移效應(yīng)會(huì)在雙極晶體管中產(chǎn)生大量的間隙原子—空位對(duì)，這些間隙原子—空位對(duì)將同時(shí)產(chǎn)生于介電材料、半導(dǎo)體材料、導(dǎo)體材料及其界面，并且在產(chǎn)生的同時(shí)可以自由輸運(yùn)，在輸運(yùn)過程中通過自身交互作用或與周圍雜質(zhì)作用形成穩(wěn)定缺陷，進(jìn)而影響器件的性能和可靠性。

不同類型的器件對(duì)位移損傷的敏感程度不同，位移損傷條件下晶體管的損傷敏感部位也不同，且不同部位的缺陷對(duì)器件性能退化程度的影響不同。因此快速評(píng)估雙極晶體管的位移損傷敏感部位無論對(duì)器件的抗輻射加固，還是對(duì)輻射環(huán)境效應(yīng)的地面等效評(píng)價(jià)都至關(guān)重要，也是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是如何快速評(píng)估雙極晶體管的位移損傷敏感部位。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種雙極晶體管位移損傷敏感部位的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S100、選擇輻照源，針對(duì)待測(cè)雙極晶體管開展輻照試驗(yàn)；

S200、將輻照后的雙極晶體管安裝到深能級(jí)瞬態(tài)譜儀的測(cè)試臺(tái)上，設(shè)置測(cè)試參數(shù)；

S300、選擇至少2個(gè)不同的偏置電壓，測(cè)試雙極晶體管獲取深能級(jí)瞬態(tài)譜；

S400、根據(jù)不同的偏置電壓下深能級(jí)瞬態(tài)譜中的信號(hào)峰變化，判定缺陷信號(hào)的類型；

S500、根據(jù)缺陷信號(hào)類型的判定結(jié)果，判定雙極晶體管的位移損傷敏感區(qū)。

可選地，所述步驟S400具體包括：

若信號(hào)峰位置不隨偏置電壓發(fā)生改變，峰高發(fā)生改變，則判定該缺陷為位移缺陷；

若信號(hào)峰位置不隨偏置電壓發(fā)生改變，峰高不變，則判定該缺陷為固有缺陷；

若信號(hào)峰位置隨偏置電壓的改變而發(fā)生改變，則判定該缺陷為界面態(tài)缺陷。

可選地，所述步驟S500具體包括：

若缺陷信號(hào)僅有位移缺陷信號(hào)，則判定雙極晶體管的位移損傷敏感區(qū)為中性基區(qū)β3；

若缺陷信號(hào)僅有界面態(tài)信號(hào)，則判定雙極晶體管的位移損傷敏感區(qū)為發(fā)射結(jié)表面β1和中性基區(qū)表面β2；

若缺陷信號(hào)同時(shí)包含位移缺陷信號(hào)和界面態(tài)信號(hào)，則判定雙極晶體管的位移損傷敏感區(qū)為發(fā)射結(jié)表面β1、中性基區(qū)表面β2和中性基區(qū)β3。

可選地，所述步驟S100中，輻照源為光子或中子。

可選地，所述步驟S100中，輻照源為帶電粒子。

可選地，所述步驟S100具體包括：

選擇帶電粒子作為輻照源；

采用蒙特卡羅方法計(jì)算帶電粒子在雙極晶體管中的入射深度，保證入射深度大于雙極晶體管的氧化層厚度；