[发明专利]用于纵向NPN晶体管电离辐射损伤的定量测试方法

摘要

本发明涉及一种用于纵向NPN晶体管电离辐射损伤的定量测试方法，该方法涉及装置是由栅控纵向NPN双极晶体管和HP4142半导体参数分析仪组成，利用附加栅电极半导体工艺，在常规双极NPN晶体管的CE、EB结钝化层表面附加栅电极，所加栅电极既不影响器件的双极常规特性，又使的器件具有MOS管特性，测试过程中通过在器件的表面附加一定的电场，使得器件基区表面能级发生弯曲，从而获得表面栅极电压随基极电流的变化趋势，本发明所述的方法中使用附加栅电极特殊结构的双极栅控纵向NPN晶体管，能够对双极纵向NPN晶体管的电离辐射损伤进行测试，能够定量揭示和分离双极纵向NPN双极晶体管在遭受到电离辐射后感生的氧化物电荷和界面态数目。

主权项

一种用于纵向NPN晶体管电离辐射损伤的定量测试方法，其特征在于该方法中涉及装置是由栅控纵向NPN双极晶体管和HP4142半导体参数分析仪组成，栅控纵向NPN双极晶体管，是在常规晶体管的CE和EB结钝化层表面附加栅电极，然后定量分离双极纵向NPN晶体管中电离辐射感生的陷阱电荷，具体操作按下列步骤进行：a、利用HP4142半导体参数分析仪测试栅控纵向NPN双极晶体管的常规特性，包括基极、集电极电流和增益曲线，确定器件性能正常；b、将步骤a中采集正常结果进行栅扫描法测试：集电极和发射极加固定电压0.6V，栅极加步进扫描电压0‑80V，步长为100mV，测试基极电流Ib，获得基极电流随栅压的变化趋势Vg‑Ib曲线；c、待HP4142半导体参数分析仪采集到步骤b曲线后，确定总剂量辐照前器件的缺陷态数目；d、将步骤b测试后的栅控纵向NPN双极晶体管进行γ射线辐照，再按步骤a‑步骤c再进行测试，再将两次测试结果进行比对；e、再利用栅扫描法对栅控纵向NPN双极晶体管在电离辐射环境中产生的陷阱数目进行分离，从而完成对纵向NPN双极晶体管辐射损伤的定量测试。