Разработка конструкции и технологии формирования радиационно-стойких биполярных полупроводниковых структур

• Автор: Мустафаев, Арслан Гасанович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 134 с. : ил

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

1.1 воздействие радиации на рм переход о

1.2. Воздействие радиации на полупроводниковые приьорм

Транзисторы ЗI

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА СТРУКТУРУ ДИЭЛЕКТРИКПОЛУПРОВОДНИК

2.1. Зарядов ая нестабильность в диэлектрических пленках

2.2. ВОЛ ЫФА РАДИ Ы МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУР ДИЭЛЕКТРИК ПОЛУПРОВОДНИК

2.3. Влияние радиации на свойства структур диэлектрик полупроводник

2.4. Модель накопления заряда в системе металл диэлектрик полупроводник 7

ГЛАВА 3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА БИПОЛЯРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТРУКТУРЫ
3.1. Влияние радиации ил транзисторные структуры изготовленные по различным конструктивнотехнологическим вариантам
3.2. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО II1ЛУЧЕНИЯ НА БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
3.3. Разработка рлдлииошо о стойких биполярных структур с межкомпонентной
И ЗО, Я Ц I ЕЙ КИСЛОМ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА РАДИАЦИОННОСТОЙКОЙ БИПОЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ПО САМОСОВМЕЩЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
4.1. Зависимость свойств защитных пленок бО и БьК от технологических
ПАРАМЕТРОВ
4.2. Снижение дефектности окисных пленок
4 Д. Свойства ли электрических пленок БьХ от температуры их получения юз
4.4. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ С СЛМОООВМ ЕЩЕ ИНЫМИ АКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ из О КРЕМНИЯ
4.5. Технология формирования радиационностойких биполярных
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Предложить и разработать конструктивно - технологические решения направленные на снижение чувствительности параметров биполярных полупроводниковых структур к воздействию радиации. Исследовать эффективность различных конструктивно технологических вариантов изготовления полупроводниковых структур для целей повышения их радиационной стойкости. Разработка физически обоснованных рекомендаций по оптимизации конструкции биполярных полупроводниковых структур для повышения радиационной стойкости. ЭЮ? М, возникающие заряды в них не компенсируются, а в двухслойных системах - ЗЮг - ? БЮг - А! М из-за присутствия в объёме ЛЬОз отрицательных ловушек при облучении, кроме введения положительного заряда у границы раздела - ЭЮг, в объём АЬО, вводится отрицательный заряд. Чем тоньше окисел, тем сильнее влияние заряда в АСЬ и тем большим оказывается изменение суммарного заряда в диэлектрике. Предложен метод накопления заряда в структурах металл- диэлектрик-полупроводник при радиационном облучении. Разработан способ повышения быстродействия полупроводниковых приборов основанный на воздействии ионизирующих излучений. На разработанный способ получен патент РФ на изобретение. Результаты исследования кинетики зарядовых процессов, протекающих в диэлектрике и на границе раздела полупроводник- диэлектрик при радиационном облучении. Теоретические модели зарядовых процессов, при радиационном облучении в диэлектрических слоях и на границе раздела кремний- диэлектрик. Результаты исследования по формированию диэлектрических пленок с пониженной чувствительностью к воздействию радиации. Результаты использования облучения для получения биполярных полупроводниковых структур с принципиально новым сочетанием электрических параметров и характеристик, повышенной радиационной стойкости. Модели ионизационных процессов в биполярных полупроводниковых структурах. Лпробапня работы. Радиационная физика твёрдого тела” (Севастополь июня- 4 июля г, Севастополь июня- 3 июля г, Севастополь 3- 8 июня г), на 7 международной научно- технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники” (Дивноморское, - сентября г), на Второй Российской школе ученных и молодых специалистов но материаловедению и технологиям получения легированных кристаллов кремния, (Москва, 2- 6 июля г), на Северо-Кавказской региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Перспектива-” (Нальчик, - апреля г) и “Перспектива " (Нальчик, - апреля г), международном симпозиуме “Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах” (г. Сочи, 4-7 сентября г), на ежегодных научных конференциях КБГУ , гг. Публикации. По материалам диссертации в различных изданиях опубликовано работ. Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка цитируемой литературы из 4 наименований. Общий объём диссертации ^ страниц, включая рисунков. Глава і . Принцип действия большинства полупроводниковых приборов основан на физических процессах, протекающих в одном или нескольких р-п-переходах. В зависимости от характеристик полупроводникового материала, профиля легирования, геометрии структуры и электрического смещения р-п переход может выполнять различные функции. Для понимания радиационных эффектов в приборах необходимо знание влияния проникающей радиации па вольт-амперную характеристику (ВАХ) р-п перехода. I, - гок насыщения; к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура; т - поправочный коэффициен т: для германия т -1, для кремния т=2; ц- заряд электрона. Б - площадь р-п- перехода; и,- собственная концентрация носителей; Ра- подвижность электронов. Изменения ВАХ р-п перехода при облучении носит сложный характер. Общим является монотонное возрастание падения напряжения прямого и обратного тока (рис. При больших дозах облучения р-п- переход полностью теряет нелинейные свойства и превращается в сопротивление [1, 2]. ВАХ идентичны при облучении разными видами излучений. Наиболее значительные изменения наблюдаются на прямой ветви ВАХ. Рис. Влияние облучения реакторными нейтронами на ВАХ структур с р-п переходами 1 - до облучения, 2 -после облучения 8*1'1 см'2, 3 - 2* м см 2. Т . Т .