PDSOI MOS器件总剂量辐射效应和FDSOI高迁移率MOS器件研究的开题报告

PDSOIMOS器件总剂量辐射效应和FDSOI高迁移率MOS器件研究的开题报告一、研究的背景和意义随着集成电路向技术尺寸的持续缩小，器件的发展日趋复杂，器件的辐射效应问题也日益引起了人们的关注。在空间和航天应用和核电站等高辐射环境下，器件的辐照剂量量级可能达到每平方厘米多达数十兆拉德（Mrad）的水平。因此，研究新型器件的抗辐照性能有着重要的理论和实际意义。本课题主要针对两种不同类型的SOI器件进行研究：第一种是PDSOIMOS器件，其主要特征是在硅层上面存在着一个二氧化硅（SiO2）层，在开发集成电路器件中广泛应用。然而，PDSOIMOS器件在重离子辐射下的抗辐照性能被证明比较差，其漏电流会快速上升，导致性能劣化，严重影响器件的可靠性；第二种是FDSOI高迁移率MOS器件，相比传统CMOS器件具有功耗低、性能优异等优点，已经成为高速、低功耗、低电压要求的器件应用的主流发展方向之一，并且较好地解决了PDSOIMOS器件在重离子辐照下的抗辐射性能的问题。因此，对PDSOIMOS器件总剂量辐射效应和FDSOI高迁移率MOS器件的研究，不仅能够为新型器件的设计和制备提供参考，还能够为电子器件的可靠性和抗干扰措施等方面提供理论依据。二、研究内容和方法1、PDSOIMOS器件总剂量辐射效应的研究研究PDSOIMOS器件在重离子辐照下的抗辐射性能表现，分析其漏电流的变化以及效应的来源。同时，通过分析SOI结构的电子束退火处理的方法，尝试提高器件的抗辐射性能。方法：利用高能离子束在PDSOIMOS器件上进行总剂量辐射，然后对器件进行I-V测试，分析测试结果，找出器件受到辐射后的漏电流变化规律和变化的原因；同时对SOI结构进行电子束退火处理，尝试提高器件的抗辐射性能，并比较其抗辐射性能与未处理的器件的差异。2、FDSOI高迁移率MOS器件的研究研究FDSOI高迁移率MOS器件的电学和物理性能，在光子和重离子辐照下固有和随机单元的响应，并探索它们的原因和物理机制，为器件的可靠性和抗干扰性能提供依据。方法：利用离子束对FDSOI高迁移率MOS器件进行辐射，通过测试器件的I-V特性、漏电流、介质损耗和静态损害等性能参数，进一步分析器件的性能变化规律和性能变化的原因，为优化器件设计和制备提供参考，并总结FDSOI高迁移率MOS器件的抗辐射能力。三、研究的预期结果通过对PDSOIMOS器件总剂量辐射效应和FDSOI高迁移率MOS器件的研究，预期可以得到以下结果：1、发现和分析PDSOIMOS器件在重离子辐照下的漏电流变化规律和变化的原因，以及通过电子束退火处理SOI结构来提高器件的抗辐射性能的方法。2、研究FDSOI高迁移率MOS器件在辐照条件下的电学和物理性能，并探索其原因和物理机制，为优化器件设计和制备提供参考。3、总结PDSOIMOS器件和FDSOI高迁移率MOS器件在辐照条件下的抗辐射能力，并为电子器件的可靠性和抗干扰措施等方面提供理论依据。四、研究的意义本课题的研究意义在于：1、为新型器件的设计和制备提供参考，特别是为在重离子辐照环境下要求更高的器件提供依据。2、为电子器件的可靠性和抗