AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件电离辐照损伤机理及偏置相关性研究

本文利用 60Co γ射线,针对 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high-electron mobility transistors,HEMT)器件,开展了在不同偏置下器件电离辐照总剂量效应实验研究.采用1/f噪声结合直流电学特性参数对实验结果进行测量分析,分析结果表明,受到辐照诱生氧化物缺陷电荷与界面态的影响,当辐照总剂量达到1 Mrad(Si)时,零偏条件下AlGaN/GaN HEMT器件的电学参数退化得最大,其中,饱和漏电流减小36.28%,最高跨导降低52.94%;基于McWhorter模型提取了AlGaN/GaN HEMT器件辐照前后的缺陷密度,零偏条件下辐照前后缺陷密度变化最大,分别为4.080 × 1017和6.621 × 1017 cm–3·eV–1.其损伤机理是在氧化物层内诱生缺陷电荷和界面态,使AlGaN/GaN HEMT器件的平带电压噪声功率谱密度增加.

智能手机大气中子单粒子效应试验研究

基于中国散裂中子源BL09终端提供的宽能谱中子束流,开展智能手机大气中子单粒子效应试验研究。发现死机、内存清空和音频波形失真等故障现象,源于中子在7 nm FinFET工艺CPU、DRAM和Flash芯片中引起的单粒子效应。计算由高能中子和热中子产生的各种故障类型的FIT值,发现高能中子产生的错误率较热中子高5~9倍。观测到录音波形出现幅度整体下降、时间维度的前后移位和局部波形失真等异常现象。试验结果表明,大气中子单粒子效应对地面数以亿计的消费电子产品有显著的影响,必须在产品设计时进行加固处理。

电子材料超低本底α粒子测试技术及试验研究

首先,介绍了3种关键的电子材料超低本底α粒子发射测试技术,包括α粒子来源甄别、宇宙射线信号识别和氡气本底来源判别技术;然后,通过进一步地开展试验研究,发现锡铅合金焊料的表面α粒子发射率远高于锡银铜合金焊料,发射能谱分析表明二者发射的α粒子均来自材料自身的^(210)Po核素,而经提纯处理后的合金焊料的表面α粒子发射率显著地下降。研究结果对高可靠性、大规模电子系统α粒子软错误测试和评价,以及提升产品可靠性具有重要的意义。