功率mos器件抗輻照能力無損評價方法研究

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1、摘愛攘要功率MOS器件，特別是VDMOS器件嗣現(xiàn)在高度發(fā)展的超大規(guī)模集成電路(Ⅵ盡I)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，它猩航窳、航天、核電、軍事電子等輻照環(huán)境中臌用非常廣泛。為了保證使用的可靠蝕并凰降低成本，人們迫切需要一種可靠并熙低成本的無損評價方法來對其抗輻照能力讖行評價。零論文磺究功率MOS器件的輻照效碰、編照損饒機(jī)理、和l／f噪聲物理機(jī)制；然聰設(shè)計完戲了功率MOS器{孚的電離輾照爽驗(yàn)；在踅基礎(chǔ)之上，硬究了功率M0s囂摻絞贛爨麓力無援譯玲模型窩無損浮徐方法；勢遵一步硬究了DC-DC電源禿援譯徐窮法；最后研究了DC-DC電深輟照海余臻≯§單元。遴過以上工作，本論

2、文主要結(jié)論和研究緞鬃有：1、實(shí)驗(yàn)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；線性隰跨導(dǎo)降低；漏電流增加；1，f噪聲幅假增加。同時也發(fā)現(xiàn)，N型功率MOS器件的l，f噪聲幅值比P型器件大一個數(shù)量級藏霜，所以P型功率MOS器件更適合予抗輻照應(yīng)用。2、功率MOS開關(guān)器件輻照退化會對DC。De模塊產(chǎn)生顯著影響，包括；闊值電援漂移導(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電源凌耗壤熱；嗓聲耀毽懿增加導(dǎo)致DC-DC魄源整體噪聲幅焦的增熱。3、建立凌率MOS器{孛藐囊照麓力囂壤謬徐摸鏊，包瑟；l鍾噪聲鏨藿與臻照裁爨之閥斡關(guān)系；輻照螽透緣陷爨電蘩與輟愁穩(wěn)1／1'喋聲禧篷熬

3、關(guān)系；輻照磊闋袋龜聰漂移鲞與輻照前l(fā)理噪聲輻值之聞的關(guān)系。4、建立功率MOS器件抗輻照能力無損評價方法、實(shí)施步驟。5、建立基于功率MOS開關(guān)失效的DC+DC電源抗輻照能力無損評價方法。6、設(shè)計驗(yàn)證基于功率MOS開關(guān)失效的DC。DC電源輻照壽命預(yù)兆單元。莢鐮詞；功率MOS1／f噪聲可靠性冤損評價預(yù)兆單元AbstractPowerMOSdevices，especiallytheVDMOSdevices。whichalecompatible硒斑theⅢlprocessanddevelopingfast．a(chǎn)lebecomingthemainforceofpowerdevices．Meantime，P

4、owerMOSdevicesareusedwidelyinthefieldofirradiation，e．g．navigation，spaceflight，nuclearpowerstation，militaryelectronics．Tomakesurethereliabilityofworkanddepressthecost．a(chǎn)reliableandlowcost國E(Nondestructiveevaluation)methodisbadlyneededtoevaluamtheenduranceofpowerMOSdevicewhichisgoingtobeusedinirradiat

5、ionenvironment．ThispaperstudiedontheeffectsanddamagesofirradiatedpowerMOSdevices，andthemechanismof1／fnoise；then，ionizationirradiationexperimentwasdone；basedonthis，NDEmodelandmethodofpowerMOSdevice’SenduranceinirradiationenvironmentWasstudied；fartherresearchWasdoneabouttlleDC—DCConverter’sNDE；atlast

6、．DC·DCconverter’SliftprognosticcellWasdesigned．Afteralltheworksdone，1、硼砩experimentshowed，aftertheirradiation。powerMOSdevices’thresholdfloatstothenegativedirection；Transconductancefalls；leakagecurrentrises；extentofltfnoiserises．Meantime,theswingofNMOStentimeshighthanPMOS．SOthePMOSismorefitfortheradi

7、atiOilUSe．2、DegenerateofpowerMOSdeviceCaninfluencetheDC—DCconverterbadly：Threshold’SnegativefloatmakestheefficiencyofDC*DCconverterfalls；leakagecurrentandturnonresistance’SrisemakesthepowerCostofDC-DCrise；r