Abstract
为探索锗硅异质结双极晶体管（SiGe HBT）总剂量效应的损伤机理，采用半导体器件三维模拟工具（TCAD），建立电离辐照总剂量效应损伤模型，分析比较电离辐射在SiGe HBT不同氧化层结构的不同位置引入陷阱电荷缺陷后，器件正向Gummel特性和反向Gummel特性的退化特征，获得SiGe HBT总剂量效应损伤规律，并与60Co γ辐照试验进行对比。结果表明：总剂量辐照在SiGe HBT器件中引入的氧化物陷阱正电荷主要在pn结附近的Si/SiO2界面处产生影响，引起pn结耗尽区的变化，带来载流子复合增加，最终导致基极电流增大、增益下降；其中EB Spacer氧化层中产生的陷阱电荷主要影响正向Gummel特性，而LOCOS隔离氧化层中的陷阱电荷则是造成反向Gummel特性退化的主要因素。通过数值模拟分析获得的SiGe HBT总剂量效应损伤规律与不同偏置下60Co γ辐照试验的结论符合的较好。
Highlights
Gummel with the traps model added to the interface of intrinsic base and upside LOCOS
Gummel with the traps model added to the interface of intrinsic base and below LOCOS
有所差别。其中 EB Spacer 氧化层中产生的陷阱电荷主要影响正向 Gummel 特性, 用
Summary
件正向 Gummel 特性和反向 Gummel 特性的退化特征,获得 SiGe HBT 总剂量效 通过数值模拟分析获得的 SiGe HBT 总剂量效应损伤规律与不同偏置下 60Co γ 辐 少[13,14]。我们团队在前期开展了针对 SiGe HBT 在不同辐照偏置、不同辐照剂量 界面嵌入 traps 模型来模拟 γ 辐照下 SiGe HBT 总剂量效应,根据模拟计算的数 一方面应在本征基区、pn 结区、EB Spacer 与 LOCOS 氧化层的 Si/SiO2 界面处设 Gummel 特性和反向 Gummel 特性对辐照偏置的响应情况也并不一致[20,21]。因此, 为探讨电离辐射在 SiGe HBT 内部诱发陷阱电荷驻留差异对总剂量效应的影响机
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