离子注入改性SOI材料总剂量辐射退火效应和机理研究

基于绝缘体上硅(SOI)的CMOS电路具有天然的抗单粒子优势,但绝缘埋层的存在使得其总剂量效应尤为突出和复杂。本文研究了利用离子注入改性SOI材料的总剂量辐射和退火效应、基于赝MOS技术的SOI材料辐射效应评估技术和离子注入改性提高SOI材料抗辐射性能的机理。实验结果表明,采用该技术制备的绝缘体上硅材料抗总剂量能力达到1Mrad(Si);离子注入改性SOI材料在经过室温和高温退火后,辐射导致的固定电荷和界面态可以完全恢复;离子注入和高温退火在二氧化硅薄膜中形成硅纳米团簇结构,从而引入深电子陷阱,补偿总剂量辐射引起的绝缘埋层中的空穴积累。