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

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
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PDSOI MOS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，PDSOI MOS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PDSOI MOS器件在重离子辐照下的抗辐射性能的问题。

因此，对PDSOI MOS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、PDSOI MOS器件总剂量辐射效应的研究
研究PDSOI MOS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PDSOI MOS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PDSOI MOS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PDSOI MOS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PDSOI MOS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干扰措施等方面提供理论依据。

3、为深入研究器件与材料之间的相互作用和原理等方面提供可能，对于器件的发展和提高具有重要的理论价值和应用前景。