《半導體材料及器件的輻射效應》共11章,結(jié)合作者30多年的研究經(jīng)驗,從輻射環(huán)境及其相關(guān)半導體物理基礎(chǔ)知識開始,詳細介紹了各種半導體材料及器件的輻射效應機理和加固方案,并整理和分享了先進工藝輻射效應的研究動向。
《半導體材料及器件的輻射效應》內(nèi)容全面、系統(tǒng)、精煉、易于理解,可作為高等院校相關(guān)課程的教材,也可供從事微電子、光電子研究和生產(chǎn)的科技人員參考。
半導體材料及器件的輻射效應研究,始于20世紀60年代初,起因是1962年在美國通信衛(wèi)星Telstar上發(fā)現(xiàn)的損傷,以及后來諸多衛(wèi)星和地面模擬試驗中證實的半導體器件因空間電離輻射引起的損傷。隨著空間技術(shù)及核技術(shù)的發(fā)展,所采用的半導體器件越來越多,出現(xiàn)的半導體材料及器件的輻射效應也越來越復雜。
經(jīng)過幾十年的不斷研究,在半導體材料及器件的輻射效應研究方面,已取得了豐富的研究成果。人們已基本上認識了半導體材料及器件輻射效應的機理,而且在很大程度上可以在地面及實驗室中,通過模擬試驗并結(jié)合仿真技術(shù),預估半導體器件在實際輻射環(huán)境中的應用風險。當判斷了已有的半導體器件在實際輻射環(huán)境中的應用風險以后,可以通過對半導體材料及器件輻射效應機理的認識,在材料、器件設計以及器件工藝等方面進行改進,使器件加固到可以較有保障地應用在實際輻射環(huán)境中。
從上面的簡單介紹我們可以看出,半導體材料及器件輻射效應的知識是十分重要的。它不僅可以使我們深刻地認識半導體材料及器件輻射效應方面多年的研究成果,從而在實際中幫助我們正確地選擇合適的半導體器件,以避免在危險的輻射環(huán)境中造成電子系統(tǒng)的異常工作甚至損壞,同時,它也有助于從事半導體器件輻射加固研究方面的科技人員,去尋求科學的半導體器件輻射加固方法,制做出可靠的輻射加固半導體器件,從而使得半導體器件在苛刻的輻射環(huán)境中安全工作。
半導體材料及器件輻射效應涉及多方面的知識,包括輻射環(huán)境、核物理、半導體材料及器件物理、半導體材料及器件同輻射的相互作用、輻射效應的表征等。相關(guān)方面的文獻及著作非常的多,它們的共同特點是專業(yè)性極強,對它們進行有限的閱讀往往難以對半導體材料及器件輻射效應有一個較全面的認識。特別對于非專門從事半導體材料及器件輻射效應研究,但所從事的工作又需要較全面地了解半導體材料及器件輻射效應的科技人員以及研究生,這種狀況是非常不利的。
第1章 輻射環(huán)境
1.1 引言
1.2 輻射環(huán)境的種類
1.2.1 空間環(huán)境
1.2.2 核環(huán)境
1.2.3 高能物理實驗環(huán)境
1.2.4 器件制造引入的輻射環(huán)境
1.3 小結(jié)
第2章 輻射效應相關(guān)的半導體基礎(chǔ)知識
2.1 引言
2.2 本征半導體及非本征半導體
2.2.1 半導體能帶結(jié)構(gòu)
2.2.2 本征半導體
2.2.3 非本征半導體
2.2.4 淺能級、深能級、雜質(zhì)的補償作用
2.3 半導體中載流子的產(chǎn)生及復合
2.3.1 載流子的產(chǎn)生
2.3.2 載流子的復合
2.4 載流子的遷移率
2.4.1 遷移率的特性
2.4.2 載流子的擴散系數(shù)
2.5 PN結(jié)二級管
2.6 肖特基結(jié)二極管
2.7 MOS電容及MOSFET
2.7.1 表面勢
2.7.2 耗盡層
2.7.3 表面反型層
2.7.4 MOS電容
2.7.5 MOSFET
2.8 直接有輻射環(huán)境的半導體工藝
2.8.1 NMOSFET工藝流程
2.8.2 離子注入摻雜
2.8.3 干法刻蝕
2.9 小結(jié)
……
第3章 輻射效應的一般概念
第4章 半導體材料的輻射效應
第5章 Si半導體器件的輻射效應
第6章 GaAs半導體器件的輻射效應
第7章 光電子器件的輻射效應
第8章 Si集成電路的輻射效應及加固技術(shù)
第9章 納米級CMOS集成電路的輻射效應及加固技術(shù)
第10章 半導體器件輻射效應的一些新研究動向
第11章 輻射效應模擬試驗及測試技術(shù)
參考文獻