功率MOS器件抗輻照能力無損評價方法研究.pdf

1、功率MOS器件，特別是VDMOS器件與現(xiàn)在高度發(fā)展的超大規(guī)模集成電路(VLSI)工藝相容，發(fā)展迅速，已經(jīng)成為電力電子器件發(fā)展的主流。同時，它在航空、航天、核電、軍事電子等輻照環(huán)境中應(yīng)用非常廣泛。為了保證使用的可靠性并且降低成本，人們迫切需要一種可靠并且低成本的無損評價方法來對其抗輻照能力進(jìn)行評價。 本論文研究功率MOS器件的輻照效應(yīng)、輻照損傷機(jī)理、和1/f噪聲物理機(jī)制；然后設(shè)計完成了功率MOS器件的電離輻照實驗；在此基礎(chǔ)之上，研

2、究了功率MOS器件抗輻照能力無損評價模型和無損評價方法；并進(jìn)一步研究了DC-DC電源無損評價方法；最后研究了DC—DC電源輻照壽命預(yù)兆單元。通過以上工作，本論文主要結(jié)論和研究結(jié)果有： 1、實驗結(jié)果表明，在電離輻照后，功率MOS器件閾值電壓負(fù)向漂移；線性區(qū)跨導(dǎo)降低；漏電流增加；1/f噪聲幅值增加。同時也發(fā)現(xiàn)，N型功率。MOS器件的1/f噪聲幅值比P型器件大一個數(shù)量級左右，所以P型功率MOS器件更適合于抗輻照應(yīng)用。 2、功率

3、MOS開關(guān)器件輻照退化會對DC—DC模塊產(chǎn)生顯著影響，包括：閥值電壓漂移導(dǎo)致DC—DC電源轉(zhuǎn)換效率降低；漏電流和開啟電阻的增加導(dǎo)致DC—DC電源功耗增加；噪聲幅值的增加導(dǎo)致DC—DC電源整體噪聲幅值的增加。 3、建立功率MOS器件抗輻照能力無損評價模型，包括：l/f噪聲幅值與輻照劑量之間的關(guān)系；輻照后邊緣陷阱電荷與輻照前1/f噪聲幅值的關(guān)系；輻照后閾值電壓漂移量與輻照前1/f噪聲幅值之間的關(guān)系。 4、建立功率MOS器件抗