MOS器件的超短脉冲激光辐照效应
超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha源
超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha源王向贤【摘要】超短超强激光与物质相互作用产生的K-alpha线辐射,有准单能、发射区域小、时间短等优点,具有广泛的应用前景.介绍了超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha源的基本原理及其主要研究内容,讨论了该领域的研究热点.【期刊名称】《巢湖学院学报》【年(卷),期】2011(013)003【总页数】4页(P45-47,110)【关键词】超短超强激光;K-alpha源;基本原理【作者】王向贤【作者单位】巢湖学院物理与电子科学系,安徽巢湖238000【正文语种】中文【中图分类】O434超短超强激光与物质相互作用产生的K-alpha线辐射。
有准单能（几十个keV）、发射区域小（微米量级），时间短（飞秒-皮秒量级）等优点[1,2]。
可广泛应用于惯性约束聚变背光照相，医学成像，光刻，时间分辨X射线衍射等领域。
同时，超短超强激光与物质相互作用中超热电子辐射是强场物理的重要研究内容之一，而K-alpha线的产生和超热电子直接相关，故可以通过研究K-alpha线辐射研究超短超强激光与物质相关作用产生的超热电子。
如图1所示，用超短超强激光脉冲辐照靶物质，如铝（Al）、铜（Cu）、金（Au）等，激光与靶物质的耦合将产生超热电子，超热电子向靶中输运，碰撞电离1S轨道电子，使得1S轨道产生空穴，此时2P轨道电子将向1S轨道跃迁，产生K-alpha光子辐射，产生的K-alpha线辐射包括K-alpha1线和K-alpha2线[3]，分别对应于跃迁22P3/2→12S1/2 和22P1/2→12S1/2。
基于超短超强激光脉冲驱动的K-alpha源的实验布局如图2所示。
主激光经全反射镜反射后，被离轴抛面镜聚焦到铜等靶物质上。
X射线光谱仪（如：光子计数型CCD、晶体谱仪等）用于测量K-alpha线光谱，安装在与入射激光处于同一水平面的靶室法兰上（靶前、靶后位置均可），电子谱仪可同时在线测量实验产生的超热电子能谱。
辐照源对LVMOS器件总剂量辐射电离特性的影响
辐照源对LVMOS器件总剂量辐射电离特性的影响
陶伟;刘国柱;宋思德;魏轶聃;赵伟
【期刊名称】《电子与封装》
【年(卷),期】2022(22)7
【摘要】基于0.18μm CMOS工艺,采用浅槽隔离(STI)注入法对1.8 V LVNMOS 器件进行总剂量加固,并对比分析了^(60)Co(315 keV)与X射线(40 keV)辐照源对LVNMOS器件总剂量特性的影响。
研究结果表明,在相同偏置条件下,^(60)Co与X射线两种辐照源对MOS器件的辐射电离效应具有一定的差异性,前者同时具有康普顿效应和光电效应,后者是光电效应,主要是光子与内层电子作用。
由LVNMOS总剂量辐照特性推测,X射线辐照源引起LVNMOS的SiO_(2)层中产生的电子与空穴高于^(60)Co。
【总页数】5页(P64-68)
【作者】陶伟;刘国柱;宋思德;魏轶聃;赵伟
【作者单位】中国电子科技集团公司第五十八研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN306;V520.6
【相关文献】
1.硅双极器件及电路电离总剂量辐照损伤研究
2.高压SOIp LDMOS器件电离辐射总剂量效应研究
3.环境温度、电离辐射剂量率对NMOSFET器件特性参数的影响
4.CMOS／SOS器件亚阈区的总剂量电离辐照特性
5.版图结构对MOS器件总剂量辐照特性的影响(英文)
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SOI MOS器件辐射效应的机理与可靠性研究
SOI MOS器件辐射效应的机理与可靠性研究SOI MOS器件辐射效应的机理与可靠性研究随着半导体技术的不断发展，SOI（Silicon on Insulator）MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）器件由于其性能的优势，在现代电子器件中得到广泛应用。
然而，在卫星、飞机等高辐射环境下使用SOI MOS器件时，辐射效应成为一个重要的研究方向。
本文将探讨SOI MOS器件的辐射效应机理以及对其可靠性的影响。
首先，我们需要了解SOI MOS器件的基本结构。
SOI器件是将薄片硅层植入到绝缘体层（通常是氧化层）上形成的结构。
其优点包括减少静态功耗、提高开关速度、减少串扰和抖动等。
然而，正是由于这种结构，使得器件在辐射环境下容易受到影响。
辐射效应的机理主要包括电离辐射和热中子效应两方面。
首先，电离辐射对SOI MOS器件产生的主要影响是增加了堆垛偏压，导致电子和空穴的产生和注入速率增加，从而使得漂移区内的载流子浓度增加。
这导致了漂移区发生电子-空穴对产生，从而改变了器件的阈值和极性特性，增加了漏电流和截止频率降低。
此外，电离辐射还会导致漏电流增加，器件电流增大，及截止频率降低，影响器件的工作性能。
其次，热中子效应是辐射效应的另一个重要机理。
热中子对SOI MOS器件的主要影响是通过产生位移损伤和位移自发损伤（DIBL）现象影响器件的性能。
位移损伤会导致漏电流增加，电流增大，截止频率降低，并且还可能引起SOI颗粒上的电荷积累和电子迁移的失真。
位移自发损伤则会导致漏电流和截止频率的降低。
在实际应用中，SOI MOS器件的可靠性研究是十分重要的。
对于辐射环境下的应用，特别是空间应用，器件的可靠性是关键因素。
为了提高器件的可靠性，减小辐射效应的影响，一方面可以通过合理选择SOI材料的结构参数，来降低器件的漏电流和对辐射的敏感性。
另一方面可以通过引入改进的工艺流程，包括特殊的屏蔽结构、辐射阻抗设计和硅层厚度的选择等。
超短脉冲激光辐照硅膜升温效应的模拟研究
超短脉冲激光辐照硅膜升温效应的模拟研究郑楠;梁田;石颖;齐文宗【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2008(020)003【摘要】考虑到载流子和晶格的热容、热导率、弛豫时间等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,利用有限差分算法,数值求解了半导体材料自相关热传导模型,讨论了2 μm厚硅膜在波长和脉宽分别为775 nm和500 fs的脉冲激光辐照下的升温规律.数值结果表明:硅膜前表面载流子温度在激光辐照过程的0.69 ps时刻达到最大值,在4.8 ps时刻以后硅膜基本趋于总体热平衡;载流子热容的快速变化以及单光子吸收和由载流子浓度变化而引起的载流子能流变化是导致载流子温度变化的主要原因;超短脉冲激光辐照时,激光作用时间短,各扩散项及传导项不起主要作用,因此硅膜内各主要计算参数与硅膜的厚度及基体材料类型等的关系不大.【总页数】5页(P353-357)【作者】郑楠;梁田;石颖;齐文宗【作者单位】四川大学,电子信息学院,成都,610064;四川大学,电子信息学院,成都,610064;四川大学,电子信息学院,成都,610064;四川大学,电子信息学院,成都,610064【正文语种】中文【中图分类】TK124;O437;O434【相关文献】1.脉冲激光辐照CCD探测器的硬破坏效应数值模拟研究 [J], 姜楠;张雏;牛燕雄;沈学举;杨海林;陈燕;王龙;张博2.超短脉冲激光辐照硅膜的热弹性 [J], 郭春凤;于继平;王德飞;齐文宗3.超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究 [J], 郝秋龙;齐文宗;刘全喜;赵方东4.超快脉冲激光辐照金属薄膜热-力效应的模拟研究 [J], 王德飞;齐文宗;郭春凤5.超短脉冲激光对硅膜的热力效应分析 [J], 宿伟;齐文宗;郭春凤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CMOS电路瞬态辐照脉冲宽度效应的实验研究
CMOS电路瞬态辐照脉冲宽度效应的实验研究王桂珍;白小燕;郭晓强;杨善潮;李瑞宾;林东生;龚建成【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2009(21)5【摘要】在"强光一号"加速器上,对两种CMOS反相器和一种CMOS存储器进行了长脉冲状态和短脉冲状态下的辐照实验,测量了CMOS电路的瞬时辐照效应规律,得到了CMOS电路辐射损伤阈值与脉冲宽度的关系,分析了CMOS电路在不同脉冲宽度下的效应差异.实验结果表明:CMOS电路的辐射损伤阈值随脉冲宽度的增加而降低,在20 ns的脉冲宽度辐照下,CMOS反相器4007和4069的闩锁阈值大约为150 ns脉冲辐照下的2倍,CMOS存储器6264的翻转阈值在20 ns脉冲宽度辐照下为150 ns脉冲宽度辐照下的3倍.【总页数】3页(P742-744)【作者】王桂珍;白小燕;郭晓强;杨善潮;李瑞宾;林东生;龚建成【作者单位】西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024【正文语种】中文【中图分类】TN432【相关文献】1.高速CMOS电路电离辐照损伤的剂量率效应 [J], 郭旗;陆妩2.pMOS场效应管的X射线和低能强电子束的瞬态电离辐照效应 [J], 范隆;沈志康3.双极晶体管负载瞬态辐照毁伤效应 [J], 赵墨;胡淑玲;申胜平;吴伟;程引会;李进玺;马良;郭景海4.CMOS反相器内部瞬态闩锁效应的脉冲宽度效应理论模型 [J], 陈杰;杜正伟5.高功率微波脉冲宽度效应实验研究 [J], 方进勇;刘国治;李平;王宏军;黄文华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
小尺寸MOS器件单粒子辐照效应研究的开题报告
小尺寸MOS器件单粒子辐照效应研究的开题报告一、研究背景和意义随着半导体工艺的不断进步，集成电路的尺寸逐渐缩小，这使得电路的灵敏度变得更高，同时也增加了电路受到辐射的影响的风险。
脆弱性分析表明，单粒子辐照可能导致器件的失效，这种效应特别在小尺寸MOS器件中更为显著。
因此，研究小尺寸MOS器件单粒子辐照效应，对于了解器件失效的机理和提高器件的抗辐射性能具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和目标本研究计划采用数值模拟的方法，研究小尺寸MOS器件单粒子辐照效应的机理和规律，探究外界粒子轰击对器件载流子和电荷捕获特性的影响，分析器件失效与捕获效应之间的关系。
具体研究内容包括：1. 制定小尺寸MOS器件辐射实验方案，获取器件的性能参数。
2. 建立小尺寸MOS器件的单粒子辐照数值模型。
3. 通过数值模拟，探究轰击类型、能量、入射角度以及器件工作状态等因素对MOS器件单粒子辐照效应的影响。
4. 分析单粒子辐照效应与器件失效、捕获效应之间的关系，揭示其内在物理机理。
5. 提出相应的抗辐射设计策略，改善器件的抗辐射性能。
三、研究方法和流程本研究将采用数值模拟的方法，首先对小尺寸MOS器件进行辐照实验，获取器件的性能参数。
其次，建立器件的单粒子辐照数值模型，并通过仿真软件进行数值计算。
对仿真结果进行分析、验证、比对，寻找辐照效应的规律和机理。
最后，根据研究结果提出抗辐射设计策略，改善器件的抗辐射性能。
研究流程如下：1. 设计器件实验方案，获取器件参数。
2. 建立小尺寸MOS器件单粒子辐射数值模型。
3. 软件仿真，对单粒子辐照效应进行数值计算。
4. 分析仿真结果，发现辐照效应规律和机理。
5. 提出抗辐射设计策略，改善器件的抗辐射性能。
四、预期成果本研究预计取得以下预期成果：1. 建立小尺寸MOS器件的单粒子辐照数值模型，分析器件的辐射响应特性。
2. 探究粒子轰击对器件载流子和电荷捕获特性的影响，分析器件失效与捕获效应之间的关系。
超短脉冲激光对单晶硅太阳能电池的损伤效应
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邱冬 冬 ， 睿 ， 湘爱 ， 震 ｚ江 天 ｚ 一王 程 张 ，
（．中 国卫 星 海上 测控部 远 望二 号测 量船 ， 苏 江 阴 ２ ４ ３ ； １ 江 １４ １ ２ ．国防科 学技 术 大学 光 电科 学与 工程 学 院 ， 南 长 沙 ４ ０ ７ ） 湖 １０ ３
摘 要 ：太 阳能是 未来的 主要 能 源之 一 ， 关于 太 阳能 电池 的研 究也 逐渐 成 为 热点 。 长期 以 来 ， 们 对 人 太 阳能 电池 的 高能粒 子辐 射特 性进 行 了广 泛 的研 究 ，对 其 激光 辐照 损伤 特性 的研 究却很 少。 随着 光 电对 抗技 术 的发展 ， 对这 方 面的研 究 需 求也越 来越 迫切 。 究 了 ５ ２ ｍ、 ０ ｓ ３ ０ ｓ 冲激光 对 单 研 ３ ２ 和 ０ ｐ 脉 ａ ｎ 晶硅 太 阳能 电池 的辐 照效 应 ，分析 了超 短脉 冲 激光 对单 晶硅 太 阳能 电池 的损 伤机 理 。对 比 了超 短 脉 冲激 光和 长脉 冲激 光 、 续激 光 的损 伤 机理 的异 同。 阐述 了在激 光 单脉 冲能 量一 定 的情 况 下 ， 伤 效 连 损 果 与脉 宽和重 频 的关 系。通 过 分析 ， 出 了太 阳能 电池损 伤 的主 因。 指 激光 对 太 阳能 电池 的破 坏主要 是
辐照偏置影响深亚微米MOS器件总剂量效应的理论研究
（ １ ． Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｐｈ ｙｓ ｉ ｃ ｓ，Ｔｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４，Ｃｈ ｉ ｎ ａ； ２ ． Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ，ｘｉ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ ４，Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
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置 情 况 下 的总 剂 量 效 应 ， 可用于甄别电路的最劣辐照偏置状态 。
关键 词 ： 辐照偏置 ； 总剂 量 效 应 ； ＭＯＳ器 件 ； 解析模型 ； 器 件仿 真
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ３ ８ ６ ． １ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ６ ９ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ８ ４ ２ — ０ ６
ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗａｓ ｄｅ ｄｕ ｃ ｅ ｄ． Ｂｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｄ ｏ ｓ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖｅ ｓ ｓ ａ ｔ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ １ ｅ ａ ｋａ ｇｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎｔ ｄ ｅ ｐｅ ｎｄ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂｉ ａ ｓ ｄ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｐ ｏｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｄ ｏ ｓ ｅ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｅ ｘ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏｎ．Ｔｈｅ ｄｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｄｏ ｓ ｅ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏｄ ｕｃ ｅ ｄ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｌ ｌ ｋ ｉ ｎｄ ｓ ｏｆ ｉ ｒ ｒ ａ ｄｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｉ ａ ｓ ｅ ｘｉ ｔ ｉ ｎｇ ｕｎ ｄｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｗｏ ｒ ｓ ｔ ｃ ａ ｓ ｅ ａ ｎｄ ｆ ｉ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏｎｓ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＯＳ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ．Ｉ ｎｔ ｒ ｏｄｕ ｃ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｏｄ ｅ ｌ ｉ ｎｔ ｏ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｄ ｏｓ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｇ ｏｔ ｕｎ ｄｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ
一种高压PMOS器件低剂量辐照效应分析
８０
空间电子技术
２０１９ 年第２ 期
１ ＰＭＯＳ 晶体管结构
物陷阱电荷，客观上会形成一个因空间电场阻碍辐
利用体硅ＣＭＯＳ 工艺制作的常规ＰＭＯＳ 晶体管 的纵向剖面结构如图１ 所示。正常工作情况下，
射极感少生数的辐空射感穴生和的氢空离穴子和，并氢到离达子在Ｓｉ经Ｓｉ历Ｏ２相界当面长；只的有时
ＰＭＯＳ 晶体管的Ｎ 阱电位大于等于漏极和源极，使 得漏、源极寄生二极管反偏，ＰＭＯＳ 晶体管截止。栅
空间电子技术
年第期
２０１９ ２
ＳＰＡＣＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
７９
一种高压ＰＭＯＳ 器件低剂量辐照效应分析①
高炜祺，刘虹宏
（中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 ４０００６０）
摘 要：对ＭＯＳ 器件总剂量辐照机理的研究，多从γ 射线在ＳｉＯ２ 中产生电子空穴对，以及γ 射线作用在ＳｉＯ２ Ｓｉ 界面上产生新生界面态方面出发，分析γ 射线对ＭＯＳ 器件的阈值影响，但很少分析γ 射线对高压ＭＯＳ 器件漏源 击穿电压的影响。文章针对低剂量γ 射线对高压ＰＭＯＳ 器件中漏源击穿电压的作用进行综合分析；重点研究了低 剂量辐照情况下高压ＰＭＯＳ 器件的漏源击穿电压特性相对于常规剂量辐照后的变化。研究表明：低剂量的γ 射线 会引起高压ＰＭＯＳ 器件漏源发生严重漏电；高压ＰＭＯＳ 器件版图设计不当时，长期的低剂量γ 射线会引起高压 ＣＭＯＳ 集成电路发生功能失效的风险。
： ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｆｏｒ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｏｔａｌ ｄｏｓｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｍｐａｃｔ ＭＯＳ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｓ ｐａｉｄ ｔｏ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ， ｖｏｌｔ ｌｅａｄｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｈｏｌｅ ｐａｉｒ ａｎｄ ｎｅｗ ｂｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ＳｉＯ２ Ｓｉ ｆｒｏｍ γ ｒａｙ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｂｏｕｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｏ ｄｒａｉｎ
毫秒级脉冲激光辐照脆性材料的热—力学效应
毫秒级脉冲激光辐照脆性材料的热—力学效应本文从数值模拟和实验两方面对毫秒级脉冲激光静态辐照和动态扫描脆性材料过程中的温度场和应力场进行了分析,进而就毫秒级脉冲激光对脆性材料的损伤机理,扫描情况下的可控断裂过程,高温情况下脆性材料的塑性转变过程等方面进行了研究。
基于固体热传导理论,建立了轴对称有限元计算模型,对毫秒级脉冲激光静态辐照单晶硅材料过程中的温度场和应力场进行了模拟分析。
热应力场分布规律的分析结果显示激光辐照过程中最有可能在激光辐照区域周围首先出现沿径向发展的裂纹。
根据不同能量密度的波长1064m毫秒级脉冲激光对单晶硅的损伤实验结果,结合热应力的数值模拟结果对损伤机理进行了分析,可知环向应力和径向应力的共同作用导致裂纹沿径向开裂后再趋向环向发展。
建立了三维有限元热弹计算模型,对毫秒级脉冲激光动态扫描脆性板状材料过程中的温度场和应力场进行了分析,并对材料边缘含有裂纹情况下的裂纹尖端的应力强度因子变化情况进行了模拟计算。
计算结果表明,在激光加热区域前后位置存在两个拉应力区,裂纹尖端的应力集中现象诱发材料持续开裂并引导裂纹沿激光扫描方向扩展。
类比于单脉冲激光辐照过程中应力场和温度场对称分布的规律,对双脉冲激光扫描含裂纹的单晶硅片过程中应力场的分布变化情况进行了模拟,并对不同激光光斑间距、不同激光功率情况下裂纹尖端的应力强度因子变化规律进行了分析。
采用热弹塑计算模型,对脆性材料在激光辐照下的塑性转变过程进行了有限元计算模拟,分析了激光辐照过程中热膨胀和热软化对热应力的影响,并对塑性转变过程中的应力释放过程、塑性区域的发展过程进行了研究。
结果显示,激光辐照过程中热软化使塑性区域不断扩大,由于温升变缓,过程中塑性区域的扩大速率随时间减小。
本文的研究结果有助于加深对毫秒级脉冲激光辐照脆性材料过程中的温度场、应力场变化过程的理解,同时为脆性材料的抗激光损伤、激光切割、激光成形提供理论依据和实验支持。
超短脉冲激光辐照硅膜的热弹性
变化过 程 ， 析 了热 弹性 参数 对半 导体 材料 的 影响 。 分
１ 理 论 模 型
本 征半 导体 在超 短脉 冲 激光辐 照 下 ， 征 载流子 吸 收 热量后 本 征激 发开 始起 作用 ， 电子 从价 带激 发 到导 本 将
带， 其结 果是 导带 中增 加 了一个 电子 而 在价带 出现 了一 个空 穴 ］ ｎ 。对 于硅 材料 ， 流子 温 度 大约 为 ５ ０Ｋ 时 ， 载 ０
有独 特的 优势 和广 阔 的应用 前 景［ 。近年来 ， ２ ］ 由于 半导 体 材 料 已广 泛应 用 于 电子 、 讯 、 业 制造 、 空 、 天 通 工 航 航
等领域 ［ ， ３ 因此超 短脉 冲作 用 下半导 体损 伤机 制 的研 究 和相应 损 伤过 程 的理 解 ， 上述 各领 域 相关 技术 的 发展 ］ 对 都会具 有一 定 的指 导或 辅助 作用 。本 文在 Ｊ Ｋ． ｈ ｎ等 人 建 立 的 自相 关 模 型基 础 上 ， 虑 到热 电子 崩力 的 ． Ｃｅ ］考 作用［ ］并 将 晶格 温 度与应 变 速率 耦合 ［ｌ ， ５ ， ７０ 建立 了超 短 脉 冲 作 用 下半 导 体 材 料 的超 快 热 弹性 模 型 。 在单 轴 －］ 应 变条 件下 ， 利用 有 限差 分法 ， 数值 模 拟 了 ５ ０ ｆ 脉 冲激 光 作用 下 ２ １ 厚硅 膜 的热力 学 参 数 随 时 间和 空 间的 ０ ｓ Ｔ Ｉ
脉冲电子辐照下P型硅材料短期退火的数值模拟
脉冲电子辐照下P型硅材料短期退火的数值模拟
白小燕;刘岩;王桂珍;齐超;金晓明;李瑞宾;王晨辉;李俊霖
【期刊名称】《现代应用物理》
【年(卷),期】2024(15)2
【摘要】建立了脉冲电子辐照下硅材料短期退火的数值模拟方法,主要分为两步:一是基于连续性方程得到缺陷和载流子密度的时间演化;二是基于SRH复合理论计算空穴寿命,然后根据空穴寿命计算短期退火因子。
数值模拟结果表明,40 ns脉冲电子辐照下P型硅材料的短期退火可以分为两个阶段:第一个阶段发生在10^(-
5)~10^(-3)s,主要是硅间隙原子被硼替位原子捕获形成硼间隙原子的过程,短期退火因子从10下降到3;第二个阶段发生在0.1~1 s,主要是空穴被氧原子捕获形成VO的过程,短期退火因子从3下降到1。
脉冲电子在材料中沉积的电离能导致大量电子空穴对产生,对位移损伤短期退火主要产生两方面的影响:一方面增强了硅间隙原子的扩散能力,加速了硼间隙原子的形成;另一方面对空穴寿命产生影响。
与早期文献中相同条件下的实验结果对比可发现,本文模拟结果与实验结果符合得较好。
【总页数】7页(P132-138)
【作者】白小燕;刘岩;王桂珍;齐超;金晓明;李瑞宾;王晨辉;李俊霖
【作者单位】强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TL92;O474
【相关文献】
1.短脉冲紫外激光辐照下硅材料表面剥离过程研究
2.长脉冲激光辐照硅材料热应力的数值模拟
3.强流脉冲电子束材料表面改性的二维温度场数值模拟
4.飞秒激光辐照下单晶硅薄膜中超快能量输运的数值模拟
5.脉冲电子束退火装置及其对注砷硅的退火结果
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MOS器件的X射线辐照效应
MOS器件的X射线辐照效应
刘远;李若瑜;恩云飞;李斌;罗宏伟;师谦
【期刊名称】《微电子学》
【年(卷),期】2005(35)5
【摘要】研究了在10 keV X射线辐照情况下,MOS器件的阈值电压随总剂量和剂量率的改变而变化的趋势。
实验结果表明,辐照后,与用Co60作为辐射源辐照所做实验结果明显不同的是,NMOS器件的阈值电压漂移幅度远大于PMOS器件的漂移幅度。
文中对这种现象进行了讨论。
【总页数】4页(P497-500)
【关键词】MOS器件;辐照;剂量率;总剂量;X射线
【作者】刘远;李若瑜;恩云飞;李斌;罗宏伟;师谦
【作者单位】华南理工大学微电子研究所;信息产业部电子第五研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN306
【相关文献】
1.CMOS器件X 射线与γ射线辐照效应比较 [J], 何承发;巴维真;陈朝阳;王倩
2.γ射线辐照对MOS／SIMNI器件电学性能的影响 [J], 林成鲁;李金华
3.辐照偏置影响深亚微米MOS器件总剂量效应的理论研究 [J], 丁李利;郭红霞;陈伟;范如玉;王忠明;闫逸华;陈雷;孙华波
4.器件尺寸对MOS器件辐照效应的影响 [J], 刘远;恩云飞;李斌;师谦
5.MOS器件辐照过程和辐照后效应模拟 [J], 何宝平;张凤祁;姚志斌
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国产工艺的部分耗尽SOI PMOSFET总剂量辐照及退火效应研究
国产工艺的部分耗尽SOI PMOSFET总剂量辐照及退火效应研究崔江维;余学峰;刘刚;李茂顺;高博;兰博;赵云;费武雄;陈睿【摘要】对国产工艺的部分耗尽SOI PMOSFET 60Coγ射线的总剂量辐照及退火效应进行了研究.结果表明:随着工艺技术的发展,正栅氧化层具有较强的抗辐照加固能力,背栅由于埋氧层厚度和工艺生长原因而对总剂量辐照较为敏感;辐照引入的深能级界面态陷阱电荷的散射作用,导致了正栅源漏饱和电流的显著降低;退火过程中界面态陷阱电荷的饱和决定了正栅亚阈曲线的平衡位置,而隧穿或热发射的电子只能中和部分背栅氧化物陷阱电荷,使得退火后背栅曲线仍与初始值有一定负向距离.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2010(044)011【总页数】5页(P1385-1389)【关键词】总剂量辐照效应;退火;亚阈曲线【作者】崔江维;余学峰;刘刚;李茂顺;高博;兰博;赵云;费武雄;陈睿【作者单位】中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,微电子研究所,北京,100029;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院,研究生院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】TN386.1;TN406随着航天事业的发展，越来越多的电子元器件被应用到辐射环境。
超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha源简介(投稿：光谱学与光谱分析)
超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha 源简介王向贤（巢湖学院物理与电子科学系 安徽 巢湖 238000）摘要：超短超强激光与物质相互作用产生的K-alpha 线辐射，有准单能、发射区域小、时间短等优点，具有广泛的应用前景。
介绍了超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha 源的基本原理及其主要研究内容，讨论了该领域的研究热点。
关键词：超短超强激光；K-alpha 源；基本原理引言：超短超强激光与物质相互作用产生的K-alpha 线辐射。
有准单能（几十个keV ）、发射区域小（微米量级），时间短（飞秒—皮秒量级）等优点[1,2]。
可广泛应用于惯性约束聚变背光照相，医学成像，光刻，时间分辨X 射线衍射等领域。
同时，超短超强激光与物质相互作用中超热电子辐射是强场物理的重要研究内容之一，而K-alpha 线的产生和超热电子直接相关，故可以通过研究K-alpha 线辐射研究超短超强激光与物质相关作用产生的超热电子。
一、超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha 源的基本原理如图1所示，用超短超强激光脉冲辐照靶物质，如铝（Al ）、铜（Cu ）、金（Au ）等，激光与靶物质的耦合将产生超热电子，超热电子向靶中输运，碰撞电离1S 轨道电子，使得1S 轨道产生空穴，此时2P 轨道电子将向1S 轨道跃迁，产生K-alpha 光子辐射，产生的K-alpha 线辐射包括K-alpha1线和K-alpha2线[3]，分别对应于跃迁3/21/22221P S →和1/21/22221P S →。
图1 超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha 光辐射的基本物理过程图2 超短超强激光辐照靶物质产生K-alpha光辐射的实验布局简图基于超短超强激光脉冲驱动的K-alpha源的实验布局如图2所示。
主激光经全反射镜反射后，被离轴抛面镜聚焦到铜等靶物质上。
X射线光谱仪（如：光子计数型CCD、晶体谱仪等）用于测量K－alpha线光谱，安装在与入射激光处于同一水平面的靶室法兰上（靶前、靶后位置均可），电子谱仪可同时在线测量实验产生的超热电子能谱。
超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究
在 处理超 短脉 冲 辐照 金属 材料 的超 急速传 热 问题 时 ，Ｑｉ 等人 在量 子 力 学 和统 计 学 的基 础上 ， ｕＴ Ｑ 对该
问题做 了比较准确 的描述 ， 出 了金属 传热 的双 曲两 步 热传 导 模 型［ 。第一 步 是入 射 超 短 脉 冲激 光 对 吸 收 深 给 ６ ］ 度 内的 自由电子进 行 热激 发 ； 二步是 热激发 电子将 能量 传递 到 附近 的晶格 ， 第 再通过 自由电子 和 晶格二 体 系内 的热传 导过 程 ， 以及 电子一 子 间 的热耦合 过程 ， 能量 传递 到材 料 的较深 区域 。单 次脉 冲 结束 后 ， 述过 程 一 声 将 上 直持续 到 自由电子 和 晶格 的温 度达 到平衡 状态 为止 。１维 双温 双 曲两步 热传 导模 型 的非 线 性方 程 为
时， 加工 精度 和质量 都受 到 了一 定 的限制 。用 脉宽 为 ｐ 及 ｆ 量 级 的超短 脉 冲激 光加 工 金属 材 料 ， 将 突破这 ｓ ｓ 则
一
限制 。
超 短脉 冲激光 加工 的优 势主要 体现 在 ： 冲持 续 时间极 短 ， 脉 因热传 导作用 造成 的热效 应 体积较 长 脉 冲小 了 很多 。当激光 的能流 密度 被 调整 到等 于或 刚刚超 过材 料 的烧蚀 阈值 时 ， 材料 的热影 响 区实际 上 比聚焦 区更 小 ， 这就提 高 了加工 过程 的可 控性 和精 密性 。超 短脉 冲激 光 加 工 时 ， 工 表面 更 为平 整 和光 滑 。所 以超 短 脉 冲激 加 光加工 技术 ， 在大 规模 集 成 电路 生产 和微机 电 系统 制 造 中有着 广 泛 的应 用［ 。材料 的力 学 、 ３ ］ 电学 和光 学性 质 等
摘 要 ： 考 虑 到 材 料 的 质 量 热 容 、 导 率 、 豫 时 间 等 热 力 学 参 数 随 温 度 非 线 性 变 化 因 素 的 影 响 ， 用 具 热 驰 利 有人工粘性 的、 自适 应 时 间步 长 的前 向差 分 算 法 。 值 求 解 了 电 子一 格 双 温 双 曲 两 步 热 传 导 模 型 ， 论 了 厚 度 数 晶 讨 为 ５ ｍ 的金 膜 在 ０ １ｐ 脉 冲激 光 辐 照 下 的温 升 规 律 。数 值 结 果 表 明 ： 膜 前 表 面 自 由 电 子 的温 度 在 大 约 ０ｎ ． ｓ 薄 ０ ２ ｓ 达 到 最 大 值 。 同厚 度 上 自由 电子 达 到 温 度 平 衡 所 需 的 时 间大 约 为 １６ｐ 。 薄 膜 温 度 在 整 个 厚 度 ． ７ｐ 时 不 ． ｓ 而 上 达 到平 衡 所 需 时 间 为 ６ ｓ 右 。 由 电子 温 度 及 其 温 度 梯 度 引 起 的 热 电子 崩 力 很 可 能 是 造 成 材 料 破 坏 的一 Ｏｐ 左
超短脉冲激光烧蚀半导体表面的热效应分析
超短脉冲激光烧蚀半导体表面的热效应分析黎小鹿;李俊;陶向阳【摘要】为了研究超短激光辐照下半导体表面的热效应,采用有限差分法对双温方程进行了数值模拟,研究了飞秒、皮秒激光作用下,半导体表面载流子和晶格的温度分布情况.结果表明,载流子与晶格的温度耦合时间和金属耦合时间大致相同,激光功率密度是影响载流子温升的主要因素,超短脉冲激光入射时能量主要被半导体表层载流子吸收,所得结论与实验结果较吻合.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2007(031)006【总页数】4页(P624-626,629)【关键词】激光物理;飞秒激光;有限差分法;半导体;双温方程【作者】黎小鹿;李俊;陶向阳【作者单位】江西师范大学,物理与通信电子学院,南昌,330022;江西师范大学,物理与通信电子学院,南昌,330022;江西师范大学,物理与通信电子学院,南昌,330022;江西光电子与通信重点实验室,南昌,330022【正文语种】中文【中图分类】TN241引言随着激光技术的进步，激光与物质的相互作用的研究受到广泛的重视，20世纪90年代初，高质量的掺钛蓝宝石研制成功后，飞秒脉冲激光器的发展和应用十分引人注目[1～3]。
飞秒激光与物质作用时，激光能量传递到材料在飞秒时间内完成，导致材料辐照区域温度迅速升高，能量来不及扩散仅在表面很薄的一层材料达到很高的温度，实现烧蚀[2]。
飞秒超短脉冲激光与以往的长脉冲激光与物质相互作用相比,优势主要体现在极短的脉冲持续时间使得在激光与物质相互作用期间基本上不需要考虑流体动力学过程的影响。
激光能量直接沉积在材料的趋肤层内,使能量的吸收更为集中，大大地降低了材料的烧蚀阈值，另外，作用时间的缩短,也使因热传导作用而影响的热效应体积减小了很多。
当激光能流密度被调整到等于或刚超过材料烧蚀阈值时,材料中的热影响区实际上比聚焦区更小，这极大地提高了加工领域的加工精度，同时也实现了真正意义上的“冷”加工[3]。
《飞秒脉冲激光辐照典型电子器件的径迹演化规律》
《飞秒脉冲激光辐照典型电子器件的径迹演化规律》一、引言在电子科技的迅猛发展中，电子器件已成为现代社会信息传输和处理的基石。
随着激光技术的进步，飞秒脉冲激光因其高精度、高能量密度的特点，在电子器件的制造、修复和性能提升中发挥着重要作用。
本文将重点探讨飞秒脉冲激光辐照典型电子器件时，其径迹的演化规律。
二、飞秒脉冲激光技术概述飞秒脉冲激光是一种持续时间极短，仅为飞秒级别的激光。
由于其具有极快的脉冲速度和极高的能量密度，它可以在极短的时间内将能量集中在很小的空间范围内，使得其在微纳加工、材料处理和科学研究等领域有着广泛的应用。
三、典型电子器件及其材料特性电子器件的种类繁多，本文选取了典型的半导体器件和微电子器件作为研究对象。
这些器件主要由硅、氧化硅、氮化硅等材料构成，这些材料在飞秒脉冲激光的辐照下会展现出不同的物理和化学性质。
四、飞秒脉冲激光辐照径迹演化规律（一）激光与材料相互作用过程当飞秒脉冲激光照射到电子器件上时，激光的能量会被材料吸收并转化为热能。
随着热能的积累，材料内部发生相变、熔融、气化等物理化学过程。
这些过程会导致材料的微观结构发生变化，进而影响器件的性能。
（二）径迹演化的物理模型飞秒脉冲激光在电子器件上的径迹演化主要受激光的能量密度、脉冲宽度、重复频率以及材料的性质等因素影响。
通过建立物理模型，我们可以研究这些因素对径迹演化的影响规律。
（三）实验研究方法及结果分析为了研究飞秒脉冲激光辐照典型电子器件的径迹演化规律，我们采用了多种实验方法，包括光学显微镜观察、扫描电子显微镜观察和光谱分析等。
通过实验，我们观察到在飞秒脉冲激光的辐照下，电子器件的表面形貌、内部结构以及性能都会发生明显的变化。
同时，我们还发现这些变化与激光的能量密度、脉冲宽度等参数密切相关。
五、径迹演化对电子器件性能的影响飞秒脉冲激光的径迹演化对电子器件的性能有着显著的影响。
一方面，适当的激光辐照可以改善器件的性能，如提高载流子迁移率、降低电阻等；另一方面，过强的激光辐照则可能导致器件损坏，如击穿绝缘层、熔融金属等。
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Ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＭＯ Ｓ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ａ ｔ Ｕ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ －
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［ ］ 压大小使 ＭＯ Ｓ 结构中存储的电荷转移出去 ５－６ 。
生的电荷量随功率密度和脉宽的变化 如 图 ２ 和 图 ３ 所示 。
图 １ ＭＯ Ｓ 单元结构
信号电荷的来源分为光注入和电注入两大类。 通常 Ｃ 当光 Ｃ Ｄ 摄像器件的光敏单元为光注入方式 ， 照射到 ｐ 型硅片上 时 ， 在靠近栅极部分的半导体中 多数载流子被栅极排开 ， 少数载流 产生电子空穴对 ， 子被势阱收集 ， 成 为 信 号 电 荷。 光 注 入 方 式 的 注 入
摘 要： 的高敏感性使其 易 受 到 激 光 脉 冲 的 干 扰 甚 至 损 伤 。 在 理 论 分 Ｃ Ｃ Ｄ） 电荷耦合器件 （ 析了影响 ＭＯ 数值仿真了 ＭＯ Ｓ 结构光生电荷量因素的基础上 ， Ｓ 器件的光生电荷量以及响应电压 ； 和电流随激光脉宽和平均功率 变 化 的 关 系 实 验 研 究 了 Ｃ Ｃ Ｄ 对不同参数激光脉冲的光电响应特 性 。 数值仿真表明 ， ＭＯ Ｓ 器件的光生电荷量以及峰值响应电压和电流随激光脉冲的平均功率和脉 宽的增大而增大 ， 并且响应电压和电流有拖尾现象 。 实验结果显示 ， 脉冲越短 ， Ｃ Ｃ Ｄ 的响应阈值越 低 。 研究结论对超短脉冲激光在光电成像方面的应用具有一定的意义 。 关键词 ： Ｓ 器件 ；超短脉冲 ；激光辐照 ；响应阈值 ＭＯ （ ） 中图分类号 ： ＴＮ ２ ４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １－５ ８ ６ ８ ２ ０ １ ５ ０ ４－０ ５ ６ ５－０ ４
５］ 电荷量为 ［
图 ２ 电荷量与激光功率密度的关系
Ｑ ＝ｅ ｓ ｔ 量， ｓ 为 耗 尽 层 截 面 积， １－ ｇ＝η（ ／ Ｒ） ｈ Ｒ为Ｃ Ｃ Ｄ 反射率 ， ｔ为 ν， η 为材料的量子效率 ， 注入光的时间 ， Ｉ ０ 为入射光的功率密度。信 号 电 荷 经过多次耦合后 ， 在输出端转换成电压信号读出 ， 最 终的输出信号电压与信号电荷的关系为 （ ） Ｖ ＝Ｋ Ｑ ２ 式中 ， 系数 Ｋ 与外电路参数有关 。 由此 可 知 ， 输出信号是光注 Ｃ Ｃ Ｄ 结 构 确 定 后， 入时间和入射光功率密度的函数 。 当入射光功率密 度一定时 ， 为 较 多 地 获 取 相 应 信 号 量， Ｃ Ｃ Ｄ 器件控 制电路通过采用增加曝光量的方式来获取更多的光 生信号电荷 。 由图 ２ 和图 ３ 可知 ， 随着脉冲功率密度的增加 ， 信 号 电 荷 量 线 性 增 加； 并 且 脉 宽 越 大， 激光辐照 光 生 电 荷 量 越 多， 仿真结果与理 Ｃ Ｃ Ｄ 的时间越 长 ， 论分析一致 。 ＭＯ Ｓ单元对超短脉冲响应电压和电 流的特性如图 ４、 ５ 所示 。 由图 ４ 和 图 ５ 可 知 ， 当 ＭＯ Ｓ器件未被激光脉 ， ， 冲照射时 电极电流为 ０ 电压保持 －３Ｖ， 当超短脉 冲激光辐照器件时 ， 在极短的时间内电压和电流出 即 信 号 上 升 沿 陡 峭； 随着激光脉宽的增 现最大值 ， 大， 峰值电流值 和 峰 值 电 压 值 逐 渐 增 大 。 在 脉 冲 激 光停止辐照后 ， 电流和电压出现了拖尾现象 ， 这是由
］ １ ２ － 。 由于灵 敏 度 高 ， 域［ Ｃ Ｃ Ｄ 易受到激光等强辐射
用是科研工作者不断探索的方向 。 随着超短脉冲技 术的发 展 ， 皮 秒 激 光、 飞秒激光与 Ｃ Ｃ Ｄ 的相互作用
］ ３ ４ － 。现有的研究多从超短脉冲 逐渐受到人 们 重 视 ［
干扰和破坏阈值方面进行研究 ， 得到 Ｃ Ｃ Ｄ 器件的干 扰阈值和破坏阈值等 ， 但关于 Ｃ Ｃ Ｄ 对信号量级超短 脉冲响应的研究有限 。 本文从 ＭＯ 通过理论分析和 Ｓ 单 元 结 构 出 发， 研究超短脉冲对 Ｃ 数据 仿 真 的 方 式 ， Ｃ Ｄ 单元的影 响， 并通过实验进一步研究 Ｃ Ｃ Ｄ 对短脉冲激光信号
５ ， 脉宽为 ２ 功率密度为１ 激光产 ０ｐ ｓ ０ Ｗ ·ｃ ｍ－２ 时 ，
１ ＭＯ Ｓ 结构和光生电荷量
信号电荷存储转 Ｃ Ｃ Ｄ 成像器件主要由光 敏 区 、 移区和驱动电路三 个 部 分 构 成 ， 其中最基本的单元 ＭＯ Ｓ 结 构 如 图 １ 所 示 。Ｃ Ｃ Ｄ 通 过 ＭＯ Ｓ结构的电 容特性存储和转移电荷 。 一般以多晶硅材料作为栅 二氧 化 硅 作 为 氧 化 层 ， 衬底为 ｐ型或 ｎ型硅材 极， 料 。 当栅极和衬底 之 间 有 电 压 差 时 ， 硅材料便会形 电 压 越 高， 成能存储信 号 载 流 子 的 势 阱 ， Ｃ Ｃ Ｄ 存储 通过改变相邻栅极间的电 电荷的能力越大 。 最 后 ，
： ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｃ Ｄ（ Ｃ ｈ ａ ｒ ｅ Ｃ ｏ ｕ ｌ ｅ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｄ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂ ｅ ｄ ｏ ｒ ｄ ａ ｍｍ ｅ ｄ ｂ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｇ ｐ ｙ ｙ ， ｈ ｉ ｈ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｇ ｙ ｙ ｇ ｇ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ＭＯ Ｓ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ＭＯ Ｓ ｗ ａ ｓ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｑ ｙ ｇ ｕ ｌ ｓ ｅ ｏ ｗ ｅ ｒ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｓ ｐ ｐ ｇ ｇ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｔ ｐ ｙ ｐ ｇ ｐ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ． Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ＭＯ Ｓ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ｋ ｐ ｇ ｐ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｅ ｏ ｗ ｅ ｒ ｏ ｒ ｕ ｌ ｓ ｅ ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ ｏ ｆ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｇ ｇ ｐ ｐ ，ｔ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｌ ．Ｍ ｅ ａ ｎ ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ｈ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｌ ａ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｍ ｅ ｏ ｆ ｇ ｙ ｙ ｇ ｐ ｙ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｖ ｅ ａ ｌ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｌ ｄ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｗ ｈ ｅ ｎ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｕ ｌ ｓ ｅ ｐ ｐ ｐ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｌ Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｉ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｕ ｌ ｓ ｅ ｉ ｎ ｐ ｇ ｙ． ｇ ｐ ｐ ｐ ｏ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｍ ａ ｉ ｎ ． ｐ ｇ ｇ ： ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ＭＯ Ｓ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｌ ｄ ｐ ｙ
《 半导体光电 》 ２ ０ １ ５ 年 ８ 月第 ３ ６ 卷第 ４ 期
张玉发 等 ： Ｓ 器件的超短脉冲激光辐照效应 ＭＯ
光电器件
ＭＯ Ｓ 器件的超短脉冲激光辐照效应
张玉发 ，孙晓泉
（ ） 电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室 ， 合肥 ２ ３ ０ ０ ３ ７
０ 引言
电荷耦合 器 件 （ 是 在 ＭＯ Ｃ Ｃ Ｄ） Ｓ（ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｘ ｉ ｄ ｅ －Ｏ － ） 的基 础 上 发 展 起 来 的 ， 该器件以电 Ｓ ｅ ｍ ｉ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ 荷作为信号 ， 具有 集 成 度 高 、 体 积 小、 功耗低和量子 效 率 高 等 特 点， 广 泛 应 用 于 探 测、 显示与识别领