Geant4模拟质子入射InP产生的位移损伤

作者：白雨蓉; 贺朝会; 谢飞; 李永宏; 臧航

来源：太赫兹科学与电子信息学报, 2021, 19(01): 176-180.

• 非电离能量损失模型
• Geant4
• 空间质子辐射
• 磷化铟

磷化铟(InP)作为重要的第二代半导体材料,禁带宽度大,电子漂移速度快,抗辐照性能比Si,GaAs好,可作为制备空间飞行器上电学器件的备选材料。随着半导体器件的尺寸纳米化,空间环境中低能质子辐照元件所导致的位移损伤成为影响元件电学性能的主要因素之一。本文使用Geant4模拟得到低能质子入射InP产生的初级撞出原子(PKA)种类及占比和不同能量质子的非电离能量损失(NIEL)的深度分布。结果表明:质子俘获和核反应的概率随质子能量的增加而增加,进而使弹性碰撞产生的反冲原子In,P的占比减少,其他反冲原子占比增加;NIEL峰值随质子能量的增加而降低,且NIEL峰有向前移动的趋势,即随着质子能量增加,位移损伤严重区域逐渐由材料末端移至材料表面。

• 单位
  西安交通大学