[发明专利]肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置

说明书

本发明提供了一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置，方法包括：获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值；获取经过辐照后的作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流；计算辐照前后的反向漏电流退化量；以反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数，以反向漏电流退化量作为辐照性能参数，建立多元线性回归方程，估计线性回归方程中的系数向量；建立无损筛选回归预测方程；利用所述无损筛选回归预测方程，预测单个器件的抗辐照性能。本发明能够实现在对肖特基二极管无损坏的前提下，进行对元器件准确、高效的抗辐照能力的测试筛选。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体而言，涉及一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法。

背景技术

目前，肖特基二极管被广泛的应用于军事、航天等领域，由于工作在太空高辐照环境下，势必要受到来自宇宙射线、太阳等离子气、Van Allen带的各种射线(比如α、β、中子、高能粒子、γ射线、χ射线等)的辐照及核辐射，在金属与半导体材料的界面处形成界面陷阱电荷，发生辐照损伤，造成器件性能降低甚至失效，进而影响电路板、子系统，严重时可造成造价高达几亿元的航天器的失效。；因此为了保证进入太空的肖特基二极管具有较好的抗辐射性能，肖特基二极管在使用前都需要进行抗辐照能力测验，以筛选出抗辐照能力较强的肖特基二极管，保证其工作时的稳定性和可靠性。

现有的肖特基二极管测试筛选方法主要有两种：“辐照-退火”方法和多元回归分析法；其中，辐照-退火筛选方法以试验测试为主，美军标MIL-STD-883D给出了具体的实验方法，首先对待筛选器件进行额定剂量的辐照，然后选择一种或者几种灵敏电参数，在两小时内完成对选取的参量进行测试和分析，筛选掉不符合要求的器件。接着进行50％额定剂量的辐照；接着加压退火后再次进行电测试；筛选出合适的器件；具体过程如图1所示。该方法存在有两方面的局限性：一是检测成本高，时间长；二是检测本身常常具有破坏性，即最后筛选出的器件都经过了辐照，使器件寿命本身已经降低，而且由于采用大剂量率试验来等效空间低剂量率辐照环境的方法，模拟结果往往不准确。现有技术中的多元回归分析方法的技术难点是如何选择敏感的信息参数，既可以实现辐照前的抗辐照能力预测，又与器件的微观损伤紧密联系，通常的做法是选用辐照前的正向压降和反向击穿电压作为信息参数，辐照后的反向漏电流退化作为辐射性能参数，此种方式忽视了噪声参量而得出的SBD器件的反向漏电流漂移预测不准确，最终影响肖特基二极管器件的筛选的准确性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置，以解决上述问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法，包括：

获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值；

获取经过辐照后的所述作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流；

基于辐照前的肖特基二极管的反向漏电流和经过辐照后的肖特基二极管的反向漏电流，计算辐前照后的反向漏电流退化量；

对数据进行预处理，以所述反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数，以所述反向漏电流退化量作为辐照性能参数，建立多元线性回归方程，并估计线性回归方程中的系数向量；

基于所述系数向量，建立所述信息参数、噪声电压功率谱幅值和辐照性能参数之间的无损筛选回归预测方程；

利用所述无损筛选回归预测方程，预测单个器件的抗辐照性能，对同批其他肖特基二极管器件进行筛选。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：

所述获取随机子样肖特基二极管的噪声电压功率谱幅值包括：

设置肖特基二极管的偏置电流；