GaAs和Si的比較
發(fā)布時(shí)間:2012/4/28 20:03:25 訪問次數(shù):10791
半導(dǎo)體器件的輻照效應(yīng)，不同器件有HA17555很大差別。一般認(rèn)為有：中子線輻照效應(yīng)（如使用電子線、質(zhì)子、7射線、X射線等的電離射線）、總劑量效應(yīng)、瞬態(tài)劑量效應(yīng)，以及a線和重粒子的碰撞引起的輻照效應(yīng)，即單程效應(yīng)。這些放射線輻照的效應(yīng)
中，中子線輻照效應(yīng)和總劑量效應(yīng)給予半導(dǎo)體器件半永久性的損耗，而瞬態(tài)劑量效應(yīng)和單程效應(yīng)只引起一時(shí)的誤動(dòng)作。把GaAs和Si的總劑量效應(yīng)作比較，GaAs明顯具有優(yōu)良的性能，究其原因可從以下幾點(diǎn)加以考慮：
①GaAs FET表面沒有鈍化膜。Si器件的Si02和Si界面存在著與界面態(tài)有關(guān)的損傷。而GaAs器件表面多數(shù)情況下不形成S102等絕緣膜，并且不需要形成反型層的多數(shù)載流子器件。
②GaAs FET是質(zhì)量大的離子鍵晶體器件。經(jīng)常用lMeV左右能量的7線進(jìn)行輻照，由于分裂出來的電子成為內(nèi)部電子流輻照效應(yīng)的主要部分（開普勒效應(yīng)），因此多數(shù)情況下7線輻照效果和電子流輻照效果是等價(jià)的。如果要詳細(xì)計(jì)算輻照引起的晶體缺陷數(shù)量，必須搞清與之有關(guān)的原子結(jié)合鍵的種類、質(zhì)量、電子流的能量等情況。能量在lMeV以下，質(zhì)量大的離子鍵晶體器件，抗輻照性能是優(yōu)良的。
③GaAs FET因?yàn)檩d流子遷移率和電場(chǎng)有關(guān)，或者說它是熱電子效應(yīng)為主的器件，所以肖克萊理論對(duì)熱載流子模式的工作已不適應(yīng)。但根據(jù)放射線輻照引起器件特性的劣化、變?nèi)醯�，也可以改用半�?jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算。
④GaAs FET遷移率大（主要影響瞬態(tài)效應(yīng)）。用放射線生成的一次電流，不論是Si還是GaAs，若換算成相同元素休積，程度是相同的。因?yàn)镚aAs的遷移大在相同柵長(zhǎng)的情況下，生成邏輯反轉(zhuǎn)的必要電流的柵寬變小了，換言之，在柵寬和體積相同情況下，GaAs抗高劑量輻照的性能遠(yuǎn)比Si優(yōu)良。
⑤GaAs和Si相比，對(duì)缺陷原來就多的晶體，可以預(yù)想，對(duì)器件輻照少許放射線，它的特性不會(huì)受到大的影響，可能是由放射線輻照生成的種種晶體缺陷，它的復(fù)合增強(qiáng)缺陷運(yùn)動(dòng)具有優(yōu)良的抗輻照性。
中，中子線輻照效應(yīng)和總劑量效應(yīng)給予半導(dǎo)體器件半永久性的損耗，而瞬態(tài)劑量效應(yīng)和單程效應(yīng)只引起一時(shí)的誤動(dòng)作。把GaAs和Si的總劑量效應(yīng)作比較，GaAs明顯具有優(yōu)良的性能，究其原因可從以下幾點(diǎn)加以考慮：
①GaAs FET表面沒有鈍化膜。Si器件的Si02和Si界面存在著與界面態(tài)有關(guān)的損傷。而GaAs器件表面多數(shù)情況下不形成S102等絕緣膜，并且不需要形成反型層的多數(shù)載流子器件。
②GaAs FET是質(zhì)量大的離子鍵晶體器件。經(jīng)常用lMeV左右能量的7線進(jìn)行輻照，由于分裂出來的電子成為內(nèi)部電子流輻照效應(yīng)的主要部分（開普勒效應(yīng)），因此多數(shù)情況下7線輻照效果和電子流輻照效果是等價(jià)的。如果要詳細(xì)計(jì)算輻照引起的晶體缺陷數(shù)量，必須搞清與之有關(guān)的原子結(jié)合鍵的種類、質(zhì)量、電子流的能量等情況。能量在lMeV以下，質(zhì)量大的離子鍵晶體器件，抗輻照性能是優(yōu)良的。
③GaAs FET因?yàn)檩d流子遷移率和電場(chǎng)有關(guān)，或者說它是熱電子效應(yīng)為主的器件，所以肖克萊理論對(duì)熱載流子模式的工作已不適應(yīng)。但根據(jù)放射線輻照引起器件特性的劣化、變?nèi)醯�，也可以改用半�?jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算。
④GaAs FET遷移率大（主要影響瞬態(tài)效應(yīng)）。用放射線生成的一次電流，不論是Si還是GaAs，若換算成相同元素休積，程度是相同的。因?yàn)镚aAs的遷移大在相同柵長(zhǎng)的情況下，生成邏輯反轉(zhuǎn)的必要電流的柵寬變小了，換言之，在柵寬和體積相同情況下，GaAs抗高劑量輻照的性能遠(yuǎn)比Si優(yōu)良。
⑤GaAs和Si相比，對(duì)缺陷原來就多的晶體，可以預(yù)想，對(duì)器件輻照少許放射線，它的特性不會(huì)受到大的影響，可能是由放射線輻照生成的種種晶體缺陷，它的復(fù)合增強(qiáng)缺陷運(yùn)動(dòng)具有優(yōu)良的抗輻照性。
半導(dǎo)體器件的輻照效應(yīng)，不同器件有HA17555很大差別。一般認(rèn)為有：中子線輻照效應(yīng)（如使用電子線、質(zhì)子、7射線、X射線等的電離射線）、總劑量效應(yīng)、瞬態(tài)劑量效應(yīng)，以及a線和重粒子的碰撞引起的輻照效應(yīng)，即單程效應(yīng)。這些放射線輻照的效應(yīng)
中，中子線輻照效應(yīng)和總劑量效應(yīng)給予半導(dǎo)體器件半永久性的損耗，而瞬態(tài)劑量效應(yīng)和單程效應(yīng)只引起一時(shí)的誤動(dòng)作。把GaAs和Si的總劑量效應(yīng)作比較，GaAs明顯具有優(yōu)良的性能，究其原因可從以下幾點(diǎn)加以考慮：
①GaAs FET表面沒有鈍化膜。Si器件的Si02和Si界面存在著與界面態(tài)有關(guān)的損傷。而GaAs器件表面多數(shù)情況下不形成S102等絕緣膜，并且不需要形成反型層的多數(shù)載流子器件。
②GaAs FET是質(zhì)量大的離子鍵晶體器件。經(jīng)常用lMeV左右能量的7線進(jìn)行輻照，由于分裂出來的電子成為內(nèi)部電子流輻照效應(yīng)的主要部分（開普勒效應(yīng)），因此多數(shù)情況下7線輻照效果和電子流輻照效果是等價(jià)的。如果要詳細(xì)計(jì)算輻照引起的晶體缺陷數(shù)量，必須搞清與之有關(guān)的原子結(jié)合鍵的種類、質(zhì)量、電子流的能量等情況。能量在lMeV以下，質(zhì)量大的離子鍵晶體器件，抗輻照性能是優(yōu)良的。
③GaAs FET因?yàn)檩d流子遷移率和電場(chǎng)有關(guān)，或者說它是熱電子效應(yīng)為主的器件，所以肖克萊理論對(duì)熱載流子模式的工作已不適應(yīng)。但根據(jù)放射線輻照引起器件特性的劣化、變?nèi)醯龋部梢愿挠冒虢?jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算。
④GaAs FET遷移率大（主要影響瞬態(tài)效應(yīng)）。用放射線生成的一次電流，不論是Si還是GaAs，若換算成相同元素休積，程度是相同的。因?yàn)镚aAs的遷移大在相同柵長(zhǎng)的情況下，生成邏輯反轉(zhuǎn)的必要電流的柵寬變小了，換言之，在柵寬和體積相同情況下，GaAs抗高劑量輻照的性能遠(yuǎn)比Si優(yōu)良。
⑤GaAs和Si相比，對(duì)缺陷原來就多的晶體，可以預(yù)想，對(duì)器件輻照少許放射線，它的特性不會(huì)受到大的影響，可能是由放射線輻照生成的種種晶體缺陷，它的復(fù)合增強(qiáng)缺陷運(yùn)動(dòng)具有優(yōu)良的抗輻照性。
中，中子線輻照效應(yīng)和總劑量效應(yīng)給予半導(dǎo)體器件半永久性的損耗，而瞬態(tài)劑量效應(yīng)和單程效應(yīng)只引起一時(shí)的誤動(dòng)作。把GaAs和Si的總劑量效應(yīng)作比較，GaAs明顯具有優(yōu)良的性能，究其原因可從以下幾點(diǎn)加以考慮：
①GaAs FET表面沒有鈍化膜。Si器件的Si02和Si界面存在著與界面態(tài)有關(guān)的損傷。而GaAs器件表面多數(shù)情況下不形成S102等絕緣膜，并且不需要形成反型層的多數(shù)載流子器件。
②GaAs FET是質(zhì)量大的離子鍵晶體器件。經(jīng)常用lMeV左右能量的7線進(jìn)行輻照，由于分裂出來的電子成為內(nèi)部電子流輻照效應(yīng)的主要部分（開普勒效應(yīng)），因此多數(shù)情況下7線輻照效果和電子流輻照效果是等價(jià)的。如果要詳細(xì)計(jì)算輻照引起的晶體缺陷數(shù)量，必須搞清與之有關(guān)的原子結(jié)合鍵的種類、質(zhì)量、電子流的能量等情況。能量在lMeV以下，質(zhì)量大的離子鍵晶體器件，抗輻照性能是優(yōu)良的。
③GaAs FET因?yàn)檩d流子遷移率和電場(chǎng)有關(guān)，或者說它是熱電子效應(yīng)為主的器件，所以肖克萊理論對(duì)熱載流子模式的工作已不適應(yīng)。但根據(jù)放射線輻照引起器件特性的劣化、變?nèi)醯龋部梢愿挠冒虢?jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算。
④GaAs FET遷移率大（主要影響瞬態(tài)效應(yīng)）。用放射線生成的一次電流，不論是Si還是GaAs，若換算成相同元素休積，程度是相同的。因?yàn)镚aAs的遷移大在相同柵長(zhǎng)的情況下，生成邏輯反轉(zhuǎn)的必要電流的柵寬變小了，換言之，在柵寬和體積相同情況下，GaAs抗高劑量輻照的性能遠(yuǎn)比Si優(yōu)良。
⑤GaAs和Si相比，對(duì)缺陷原來就多的晶體，可以預(yù)想，對(duì)器件輻照少許放射線，它的特性不會(huì)受到大的影響，可能是由放射線輻照生成的種種晶體缺陷，它的復(fù)合增強(qiáng)缺陷運(yùn)動(dòng)具有優(yōu)良的抗輻照性。
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