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重离子单粒子辐射对超薄栅氧化层可靠性影响分析
1
作者 何玉娟 雷志锋 +2 位作者 张战刚 章晓文 杨银堂 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2022年第2期141-145,共5页
研究了重离子单粒子辐照(Single event effect,SEE)效应对超薄栅氧化层(1.2 nm厚度)的斜坡击穿电压(Voltage ramp dielectric breakdown,VRDB)的影响情况。采用^(209)B(i离子能量为1043.7 MeV)对65 nm CMOS电容进行(1~2)×10^(7) io... 研究了重离子单粒子辐照(Single event effect,SEE)效应对超薄栅氧化层(1.2 nm厚度)的斜坡击穿电压(Voltage ramp dielectric breakdown,VRDB)的影响情况。采用^(209)B(i离子能量为1043.7 MeV)对65 nm CMOS电容进行(1~2)×10^(7) ion/cm^(2)总注量的重离子辐射试验,并在辐射过程中进行VRDB试验。试验结果发现,经过^(209)Bi重离子辐射后,超薄栅CMOS电容的泄漏电流略微增大,跨导-电压曲线稍有畸变;进行累积模式和反型模式的斜坡击穿测试,发现栅氧化层的斜坡击穿电压减小近5%。通过扫描电子显微镜(SEM)检查发现,重离子辐照后栅氧化层中形成微泄漏路径,导致其击穿电压降低,并强烈影响超薄栅氧化层的长期可靠性。 展开更多
关键词 重离子单粒子辐射 VRDB试验 超薄栅氧化层
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薄膜材料弯曲测试方法的验证研究
2
作者 黄鑫龙 李根梓 +8 位作者 周龙飞 杨绍松 夏燕 董显山 来萍 夏长奉 宋辰阳 张晋熙 韩金哲 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第4期524-528,共5页
在国家标准《微机电系统(MEMS)技术薄膜材料的弯曲试验方法》制定阶段,为验证该标准中测试方法的准确性和实用性,设计并制备了4种尺寸的悬臂梁结构,并利用纳米力学测试系统记录其弯曲形变过程,获取了待测结构的形变-应力曲线。通过该标... 在国家标准《微机电系统(MEMS)技术薄膜材料的弯曲试验方法》制定阶段,为验证该标准中测试方法的准确性和实用性,设计并制备了4种尺寸的悬臂梁结构,并利用纳米力学测试系统记录其弯曲形变过程,获取了待测结构的形变-应力曲线。通过该标准可实现薄膜材料弯曲力学性能的有效表征。对弯曲试验的测量数据进行分析,实验结果表明,基于该测试方法10次的重复性达到0.32%,同类型的测试结构具有较强的规律性,靠近悬臂梁根部的测试点表现出更高的机械刚度,与理论预测完全一致。因此,该标准中所采用的弯曲测试方法可重复性好,可用于薄膜材料的弯曲力学性能测试。 展开更多
关键词 薄膜材料 微机电系统 悬臂梁 力学测试 弯曲试验 国家标准
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基于低频噪声的65nm工艺NMOS器件热载流子注入效应分析 被引量：4
3
作者 何玉娟 刘远 章晓文 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第7期531-536,共6页
随着器件特征尺寸的缩小,半导体器件受到热载流子注入(HCI)导致的损伤越来越小,采用常用的I-V测试方法很难获得其内部陷阱电荷的准确数据。采用I-V测试和低频噪声测试相结合的方式,分析了65 nm工艺NMOS器件HCI时的特性变化,采用低频噪... 随着器件特征尺寸的缩小,半导体器件受到热载流子注入(HCI)导致的损伤越来越小,采用常用的I-V测试方法很难获得其内部陷阱电荷的准确数据。采用I-V测试和低频噪声测试相结合的方式,分析了65 nm工艺NMOS器件HCI时的特性变化,采用低频噪声技术计算出HCI效应前后氧化层陷阱电荷和界面态陷阱电荷变化量,以及栅氧化层附近陷阱密度情况。通过I-V测试方法只能计算出HCI效应诱生的陷阱电荷变化量,对于其陷阱电荷的分布情况却无法计算,而相比于常用的I-V测试方式,低频噪声测试能更准确计算出随HCI后器件界面态陷阱电荷和氧化层陷阱电荷的具体数值及其HCI效应诱生变化值,并计算出氧化层附近的陷阱电荷空间分布情况。 展开更多
关键词 热载流子注入(HCI)效应 低频噪声 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 界面态陷阱电荷 氧化层陷阱电荷
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一种计算对流空气条件下MCM器件结温的方法 被引量：3
4
作者 翁建城 何小琦 +3 位作者 周斌 刘岗岗 赵磊 恩云飞 《广东工业大学学报》 CAS 2014年第4期104-108,131,共6页
研究多芯片组件(Multi-chip Module,MCM)各元器件之间热传导的相互影响,建立了在对流空气条件下,一种基于结环热阻矩阵的MCM各元器件结温数学计算方法,并利用有限元模拟方法根据不同组合条件对结环热阻矩阵进行验证,结果表明采用结环热... 研究多芯片组件(Multi-chip Module,MCM)各元器件之间热传导的相互影响,建立了在对流空气条件下,一种基于结环热阻矩阵的MCM各元器件结温数学计算方法,并利用有限元模拟方法根据不同组合条件对结环热阻矩阵进行验证,结果表明采用结环热阻矩阵预测元器件结温的误差小于6%,说明该方法在某种程度上可运用于对流空气条件下MCM组件的热学分析技术中. 展开更多
关键词 多芯片组件 结环热阻矩阵 结温 有限元模拟 热分析
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埋氧离子注入对P型部分耗尽SOI电学与低频噪声的影响
5
作者 陈海波 刘远 +1 位作者 吴建伟 恩云飞 《电子与封装》 2017年第10期36-41,共6页
针对抗辐照SOI PMOS器件的直流特性与低频噪声特性展开试验与理论研究,分析离子注入工艺对PMOS器件电学性能的影响,并预测其稳定性的变化。首先,对离子注入前后PMOS器件的阈值电压、迁移率和亚阈摆幅进行提取。测量结果表明:埋氧化层离... 针对抗辐照SOI PMOS器件的直流特性与低频噪声特性展开试验与理论研究,分析离子注入工艺对PMOS器件电学性能的影响,并预测其稳定性的变化。首先,对离子注入前后PMOS器件的阈值电压、迁移率和亚阈摆幅进行提取。测量结果表明:埋氧化层离子注入后,器件背栅阈值电压由-43.39 V变为-39.2 V,空穴有效迁移率由127.37 cm2/Vs降低为80.45 cm2/Vs,亚阈摆幅由1.35 V/dec增长为1.69 V/dec;结合背栅阈值电压与亚阈摆幅的变化,提取得到埋氧化层内电子陷阱与背栅界面态数量的变化。随后,分析器件沟道电流噪声功率谱密度随频率、沟道电流的变化,提取γ因子与平带电压噪声功率谱密度,由此计算得到背栅界面附近的缺陷态密度。基于电荷隧穿机制,提取离子注入前后埋氧化层内陷阱态随空间分布的变化。最后,基于迁移率随机涨落机制,提取得到离子注入前后PMOS器件的平均霍格因子由6.19×10-5增长为2.07×10-2,这表明离子注入后器件背栅界面本征电性能与应力稳定性将变差。 展开更多
关键词 绝缘体上硅 部分耗尽 低频噪声 离子注入
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随机振动载荷下塑封球栅阵列含铅焊点疲劳寿命模型 被引量：11
6
作者 秦飞 别晓锐 +1 位作者 陈思 安彤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期164-170,共7页
对塑封球栅阵列(PBGA)封装器件Sn37Pb焊点进行了正弦振动、随机振动实验,得到各个载荷下焊点的疲劳寿命结果。建立了三维有限元模型,进行与实验条件一致的有限元分析,计算焊点的应力;将实验结果与有限元计算相结合,并基于Steinberg寿命... 对塑封球栅阵列(PBGA)封装器件Sn37Pb焊点进行了正弦振动、随机振动实验,得到各个载荷下焊点的疲劳寿命结果。建立了三维有限元模型,进行与实验条件一致的有限元分析,计算焊点的应力;将实验结果与有限元计算相结合,并基于Steinberg寿命预测模型,发展了随机振动载荷下焊点疲劳寿命预测方法。结果表明,疲劳寿命模型预测结果与实验结果吻合较好,该方法可应用于PBGA封装焊点在随机振动载荷下的疲劳寿命评估,为PBGA封装器件的设计与使用提供指导。 展开更多
关键词 随机振动 寿命预测 Steinberg模型 有限元分析(FEA) 塑封球栅阵列(PBGA)封装
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电路板级互连焊点故障监测和预警 被引量：2
7
作者 万明 陆裕东 +3 位作者 尧彬 恩云飞 肖庆中 王歆 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期800-803,812,共5页
针对互连焊点在长期应力作用下的蠕变失效,探讨了焊点阻值退化的一般性趋势,在此基础上提出了一种基于电阻电桥原理的焊点故障监测和预警电路设计方案,并基于电子产品可靠性保障工程应用,讨论了电路板级互连焊点故障监测和预警电路的实... 针对互连焊点在长期应力作用下的蠕变失效,探讨了焊点阻值退化的一般性趋势,在此基础上提出了一种基于电阻电桥原理的焊点故障监测和预警电路设计方案,并基于电子产品可靠性保障工程应用,讨论了电路板级互连焊点故障监测和预警电路的实现路径的方法。嵌入式监测电路在电阻缓慢退化阶段和快速退化阶段设置合理的监测起始和终止点,适合对服役中的焊点健康状况进行实时监测和评估。同时,电路具有预警功能,在焊点电性能退化的初期发出预警,并实时采集焊点阻值数据用于焊点剩余寿命的预测,以实现焊点退化的及时预警和退化焊点剩余寿命的预计。 展开更多
关键词 焊点 蠕变失效 可靠性 电阻电桥 故障预测与健康管理
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部分耗尽结构绝缘体上硅器件的低频噪声特性 被引量：2
8
作者 王凯 刘远 +3 位作者 陈海波 邓婉玲 恩云飞 张平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期394-400,共7页
针对部分耗尽结构绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)器件低频噪声特性展开实验与理论研究.实验结果表明,器件低频噪声主要来源于Si O2-Si界面附近缺陷态对载流子的俘获与释放过程;基于此理论可提取前栅和背栅氧化层界面附近缺陷态... 针对部分耗尽结构绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)器件低频噪声特性展开实验与理论研究.实验结果表明,器件低频噪声主要来源于Si O2-Si界面附近缺陷态对载流子的俘获与释放过程;基于此理论可提取前栅和背栅氧化层界面附近缺陷态密度分别为8×1017eV-1·cm-3和2.76×1017eV-1·cm-3.基于电荷隧穿机理,在考虑隧穿削弱因子、隧穿距离与时间常数之间关系的基础上,提取了前、背栅氧化层内缺陷态密度随空间的分布情况.此外,SOI器件沟道电流归一化噪声功率谱密度随沟道长度的增加而线性减小,这表明器件低频噪声主要来源于沟道的闪烁噪声.最后,基于电荷耦合效应,分析了背栅电压对前栅阈值电压、沟道电流以及沟道电流噪声功率谱密度的影响. 展开更多
关键词 绝缘体上硅器件 部分耗尽 低频噪声 缺陷态
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双有源层结构掺硅氧化锌薄膜晶体管的电特性 被引量：1
9
作者 莫淑芬 刘玉荣 刘远 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期213-218,共6页
为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(Ioff),提高开关电流比(Ion/Ioff),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双... 为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(Ioff),提高开关电流比(Ion/Ioff),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双层有源层结构TFT器件的电特性。与ZnO-TFT相比,SZOTFT的Ioff低2个数量级,最低达1.5×10-12A;Ion/Ioff高两个数量级,最高达7.97×106。而SZO/ZnO双有源层结构的TFT器件可在不降低载流子迁移率的情况下,Ion/Ioff比ZnO-TFT提高近两个数量级,有效改善了器件的整体性能。 展开更多
关键词 薄膜晶体管 氧化锌 硅掺杂 双层有源层
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电迁移对倒装Sn3.0Ag0.5Cu焊点热冲击性能的影响 被引量：1
10
作者 陆裕东 成俊 +3 位作者 恩云飞 何小琦 王歆 庄志强 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期206-209,共4页
采用Sn3.0Ag0.5Cu倒装芯片研究由电迁移导致的互连焊点显微结构的变化对倒装焊点热冲击性能及失效位置和形态的影响,分析导致电迁移前后焊点热冲击失效界面变化的微观机制。单纯热冲击应力作用下倒装焊点的开裂失效位于Al互连与凸点下... 采用Sn3.0Ag0.5Cu倒装芯片研究由电迁移导致的互连焊点显微结构的变化对倒装焊点热冲击性能及失效位置和形态的影响,分析导致电迁移前后焊点热冲击失效界面变化的微观机制。单纯热冲击应力作用下倒装焊点的开裂失效位于Al互连与凸点下金属化层之间,电迁移作用下,倒装焊点的热冲击失效界面发生变化,电子风力作用下空位的定向迁移是导致焊点热冲击失效界面变化的根本机制。空位在阴极附近聚集,达到过饱和后形成连续性空洞,导致焊点在阴极空洞位置发生开裂失效。宏观上焊点回路中电子流方向的交替变化导致整个串联回路中出现芯片一侧和焊盘一侧交替开裂的有规律的失效现象。 展开更多
关键词 SNAGCU 焊点 电迁移 热冲击 失效
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