基于SOI结构的辐照传感器的辐照响应特性研究

作者：孙静; 郭旗; 郑齐文; 崔江维; 何承发; 刘海涛; 刘许强; 刘梦新

来源：核技术, 2019, 42(12): 47-52.

• 辐照传感器
• 基于绝缘体上硅P型金属氧化物半导体场效应晶体管
• 剂量计

绝缘体上硅埋氧层(Silicon-On-Insulator Buried Oxide,SOI BOX)P型金属氧化物半导体场效应晶体管(Positive channel Metal Oxide Semiconductor,PMOS)是用于新型高灵敏度辐射探测仪的一种关键器件。通过试验研究了SOI BOX PMOS的辐照响应特性,包括辐照偏置对SOI BOX PMOS的辐射响应灵敏度的影响、不同辐射剂量率环境下的SOI BOX PMOS的灵敏度响应差异、辐照后的SOI BOX PMOS的退火特性及其对辐射响应敏感度影响,以及SOI BOX PMOS沟道宽长比与其灵敏度的关系等,并对试验结果进行了必要的理论分析。实验结果表明:正偏置辐照的器件对电荷的收集响应灵敏度明显高于零偏置辐照的器件;阈值电压的辐照变化几乎不受退火效应影响;相比于宽沟道器件,窄沟道器件的阈值电压漂移更为明显。实验研究为新型辐射剂量探测仪的研制打下了基础。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院微电子研究所; 中国工程物理研究院核物理与化学研究所; 中国科学院新疆理化技术研究所