基于栅扫描法的双极器件总剂量辐射感生产物平均浓度提取方法

摘要

本发明涉及一种基于栅扫描法的双极器件总剂量辐射感生产物平均浓度提取方法，针对栅扫描法所测I_B‑V_G曲线由于界面态陷阱浓度小或多能级界面陷阱共同存在时，曲线峰值位置不明显，难以确定的问题，对栅扫描法进行了改进，提出在测量I_B‑V_G曲线的同时，测量I_C‑V_G曲线，并求取log(I_C)‑V_G曲线的拐点V_mg,C作为基区表面的耗尽电压，从而获取辐射感生产物的平均浓度方法。与文献所报导的栅扫描法和亚阈分离相结合的方法相比，该方法不需要额外使用亚阀分离方法来获取半带电压，且对不同的基区掺杂浓度的器件均具有很好的适用性，既简化了辐射感生产物的平均浓度分离的复杂度，又增加了准确性和适用性。

主权项

一种基于栅扫描法的双极器件氧化层辐射感生产物的平均浓度提取方法，包括以下步骤：步骤1)确定发射结正偏电压与集电结的反偏电压，确定栅扫描电压的范围及扫描步距；步骤2)测量试验对象辐射前后的栅扫描I_B‑V_G曲线；其特征在于：还包括：步骤3)在栅扫描法中测量I_B‑V_G曲线的同时，测量I_C‑V_G曲线，并将log(I_C)‑V_G曲线的拐点V_mg,C作为基区表面的耗尽电压；V_mg,C所对应的基极电流为；步骤4)利用式5)和式6)提取辐射感生产物的平均浓度；其中：ΔI_B‑mg,C为辐照后与辐照前I_B‑mg,C的差值，V_EB为发射结偏压，n_i为Si半导体本征载流子浓度，室温下n_i＝1.5×10^‑10cm^‑3，σ为表面载流子复合截面，一般为10^‑13～10^‑17cm²，υ_th为热速度，室温时υ_th＝10⁷cm/s，q为电子的电荷量，T为绝对温度，k为玻尔兹曼常数，S_peak为表面复合率最大值所对应的面积，一般情况下假设与基极的面积相同；其中ΔV_mg,C为辐照后与辐照前的V_mg,C差值，C_ox为单位面积上的栅电容，单位为C/cm²。