[发明专利]双极晶体管位移损伤敏感部位的检测方法

说明书

本发明提供一种双极晶体管位移损伤敏感部位的检测方法，包括以下步骤：选择辐照源，针对待测双极晶体管开展辐照试验；将辐照后的双极晶体管安装到深能级瞬态谱仪的测试台上，设置测试参数；选择至少2个不同的偏置电压，测试双极晶体管获取深能级瞬态谱；根据不同的偏置电压下深能级瞬态谱中的信号峰变化，判定缺陷信号的类型；根据缺陷信号类型的判定结果，判定双极晶体管的位移损伤敏感区。本发明检测方法基于深能级瞬态谱分析，能够快速判断和评估双极晶体管位移损伤的敏感区，有利于推进辐射环境下双极器件性能退化等效性问题和抗辐射加固技术的研究。

技术领域

本发明涉及电子器件检测技术领域，具体而言，涉及一种双极晶体管位移损伤敏感部位的检测方法。

背景技术

在辐射环境下工作的双极晶体管将受到各种粒子作用，产生位移损伤，双极晶体管由介电材料、半导体材料、导体材料及其界面组成。位移效应会在双极晶体管中产生大量的间隙原子—空位对，这些间隙原子—空位对将同时产生于介电材料、半导体材料、导体材料及其界面，并且在产生的同时可以自由输运，在输运过程中通过自身交互作用或与周围杂质作用形成稳定缺陷，进而影响器件的性能和可靠性。

不同类型的器件对位移损伤的敏感程度不同，位移损伤条件下晶体管的损伤敏感部位也不同，且不同部位的缺陷对器件性能退化程度的影响不同。因此快速评估双极晶体管的位移损伤敏感部位无论对器件的抗辐射加固，还是对辐射环境效应的地面等效评价都至关重要，也是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是如何快速评估双极晶体管的位移损伤敏感部位。

为解决上述问题，本发明提供一种双极晶体管位移损伤敏感部位的检测方法，包括以下步骤：

S100、选择辐照源，针对待测双极晶体管开展辐照试验；

S200、将辐照后的双极晶体管安装到深能级瞬态谱仪的测试台上，设置测试参数；

S300、选择至少2个不同的偏置电压，测试双极晶体管获取深能级瞬态谱；

S400、根据不同的偏置电压下深能级瞬态谱中的信号峰变化，判定缺陷信号的类型；

S500、根据缺陷信号类型的判定结果，判定双极晶体管的位移损伤敏感区。

可选地，所述步骤S400具体包括：

若信号峰位置不随偏置电压发生改变，峰高发生改变，则判定该缺陷为位移缺陷；

若信号峰位置不随偏置电压发生改变，峰高不变，则判定该缺陷为固有缺陷；

若信号峰位置随偏置电压的改变而发生改变，则判定该缺陷为界面态缺陷。

可选地，所述步骤S500具体包括：

若缺陷信号仅有位移缺陷信号，则判定双极晶体管的位移损伤敏感区为中性基区β3；

若缺陷信号仅有界面态信号，则判定双极晶体管的位移损伤敏感区为发射结表面β1和中性基区表面β2；

若缺陷信号同时包含位移缺陷信号和界面态信号，则判定双极晶体管的位移损伤敏感区为发射结表面β1、中性基区表面β2和中性基区β3。

可选地，所述步骤S100中，辐照源为光子或中子。

可选地，所述步骤S100中，辐照源为带电粒子。

可选地，所述步骤S100具体包括：

选择带电粒子作为辐照源；

采用蒙特卡罗方法计算带电粒子在双极晶体管中的入射深度，保证入射深度大于双极晶体管的氧化层厚度；