HEMT器件质子辐射效应仿真
作者:
作者单位:

1.西安电子科技大学 机电工程学院;2.西安电子科技大学 宽禁带半导体技术国家重点实验室,陕西 西安 710071

作者简介:

马毛旦(1999-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为纳米结构器件、功率器件封装及可靠性.email:2372150203@qq.com.
吕航航(1997-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为半导体器件可靠性.
王志恒(1998-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为半导体器件可靠性.
任晨(1996-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为半导体器件可靠性.
张龙涛(1995-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为半导体器件可靠性.
吕玲(1984-),女,博士,副教授,主要研究方向为宽禁带半导体器件工艺、宽禁带半导体材料表征及宽禁带半导体材料与器件辐照效应.
郑雪峰(1979-),男,博士,教授,博士研究生导师,主要研究方向为宽禁带半导体材料与器件、半导体器件可靠性研究、半导体光电器件与探测器、新型半导体存储器件及芯片设计.
马晓华(1973-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为半导体器件及其可靠性、宽禁带半导体材料、器件及固态微波集成电路设计.

通讯作者:

基金项目:

北京智芯微电子科技有限公司实验室开放基金资助项目;国家自然科学基金资助项目(11690042;U1866212;12035019;61727804;11690040)

伦理声明:



Simulation of proton radiation effect in HEMT devices
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.School of Electronics&Mechanical Engineering;2.School of Electronics&State Key Laboratory of Wide Bandgap Semiconductor Technology, Xidian University,Xi′an Shaanxi 710071,China

Funding:

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    摘要:

    GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件具有抗高频、耐高温、大功率、抗辐射等特性,在核反应堆、宇宙探测等辐射环境中具有广阔的应用前景。借助SRIM软件仿真1.8 MeV质子辐射对不同AlGaN势垒层纵向尺寸下的常规耗尽型器件内部产生空位密度的影响,并观察空位密度随深度的变化规律。在最优AlGaN势垒层厚度条件下,通过仿真对比5种不同栅氧层材料的MIS-HEMT器件,发现氮化铝(AlN)栅氧层材料具有相对较好的抗辐射效果。

    Abstract:

    GaN High-Electron-Mobility Transistors(HEMTs) devices bear the characteristics of high frequency resistance, high temperature resistance, high power and radiation resistance, which have broad application prospects in radiation environments such as nuclear reactors, cosmic detection and other radiation environments. Therefore, Stopping and Range of Ions in Matter(SRIM) is employed to simulate the effect of 1.8 MeV proton radiation on the conventional depletion device with different AlGaN barriers, and to observe the change law of vacancy density with depth. Under the optimal AlGaN barrier thickness, the MIS-HEMT devices of five different gate oxygen layer materials are simulated and compared. It is found that the material of Aluminum Nitride(AlN) gate oxygen layer bears relatively good radiation resistance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马毛旦,曹艳荣,吕航航,王志恒,任晨,张龙涛,吕玲,郑雪峰,马晓华. HEMT器件质子辐射效应仿真[J].太赫兹科学与电子信息学报,2022,20(9):922~926

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  • 收稿日期:2022-01-07
  • 最后修改日期:2022-04-19
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  • 在线发布日期: 2022-09-22
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