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基于工艺的GaN HEMT抗辐射加固研究进展 预览
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作者 高金环 +3 位作者 裴选 高东阳 尹丽晶 彭浩 《微处理机》 2019年第2期1-6,共6页
GaN HEMT由于其具有高频、高温、大功率、抗辐射等特性,在卫星、太空探测、核反应堆等辐射环境中具有广阔的应用前景。虽然GaN HEMT较Si基半导体器件具有优越的抗辐射特性,但距GaN材料本身的抗辐射能力和水平仍存在较大差距,GaN HEMT制... GaN HEMT由于其具有高频、高温、大功率、抗辐射等特性,在卫星、太空探测、核反应堆等辐射环境中具有广阔的应用前景。虽然GaN HEMT较Si基半导体器件具有优越的抗辐射特性,但距GaN材料本身的抗辐射能力和水平仍存在较大差距,GaN HEMT制造工艺是导致这一差距产生的主要原因。通过调研、分析近几年国际报道的GaN HEMT制造工艺对辐射效应的影响,分别从有源区隔离工艺、GaN沟道层厚度、钝化层结构和衬底材料四个方面作出对比,分析可能的原因,给出一种加固工艺优选方法,以期对我国抗辐射加固GaN HEMT研制提供借鉴和指导。 展开更多
关键词 GAN HEMT技术 抗辐射加固 有源区隔离工艺 沟道层厚度 钝化层结构 衬底材料
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高功率微波下GaAs PIN限幅器的损伤机理分析 预览
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作者 高金环 黄杰 《环境技术》 2019年第3期6-8,共3页
GaAs PIN限幅器是置于通信接收前端抗电磁扰动的重要部件。本文对经受高功率微波后GaAs PIN限幅器损伤形貌的观察,结合其损伤机理分析,揭示了PIN二极管易于损伤的位置以及造成界面损伤的机理,对于GaAs PIN限幅器设计和工艺改进具有一定... GaAs PIN限幅器是置于通信接收前端抗电磁扰动的重要部件。本文对经受高功率微波后GaAs PIN限幅器损伤形貌的观察,结合其损伤机理分析,揭示了PIN二极管易于损伤的位置以及造成界面损伤的机理,对于GaAs PIN限幅器设计和工艺改进具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 限幅器 PIN界面 高功率微波 损伤形貌 失效机理
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军用标准PIND试验方法发展与对比分析
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作者 高金环 +3 位作者 裴选 尹丽晶 高东阳 彭浩 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期313-320,共8页
封装腔体内部的可动粒子会引起半导体器件和电路的短路或间歇性功能失效,从而对其使用可靠性产生影响。粒子碰撞噪声检测(PIND)试验可有效剔除腔体内部含有可动粒子的器件,从而被纳入多项标准中作为一项无损筛选试验并得到广泛的应用。... 封装腔体内部的可动粒子会引起半导体器件和电路的短路或间歇性功能失效,从而对其使用可靠性产生影响。粒子碰撞噪声检测(PIND)试验可有效剔除腔体内部含有可动粒子的器件,从而被纳入多项标准中作为一项无损筛选试验并得到广泛的应用。给出了腔体内部可动粒子的危害,详细研究了美国和中国军用标准PIND试验方法的发展历程及现状,对比了3种PIND试验标准不同版本试验参数的变化,分析了标准参数变化产生的影响,给出了筛选批接收的试验流程,对试验人员具有一定指导作用,提高了PIND筛选试验的准确性。 展开更多
关键词 粒子碰撞噪声检测(PIND) 筛选试验 可动粒子 振动频率 军用标准
LED常见失效模式与失效机理 预览
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作者 安国雨 +2 位作者 刘东月 彭浩 黄杰 《环境技术》 2018年第1期38-44,共7页
发光二极管(Light Emitting Diodes,LEDs)由于具有长寿命、高能量转换效率、环境友好的特点而成为当今最受欢迎的照明解决方案之一,广泛应于显示屏、通讯、医疗器件以及普通照明产业。LED结构类似于半导体器件,但是由于其在性能、材... 发光二极管(Light Emitting Diodes,LEDs)由于具有长寿命、高能量转换效率、环境友好的特点而成为当今最受欢迎的照明解决方案之一,广泛应于显示屏、通讯、医疗器件以及普通照明产业。LED结构类似于半导体器件,但是由于其在性能、材料以及界面间的差异,又使得其具有特殊的失效模式和失效机理。本文针对LED常见失效机理和机理进行了讨论和分析,对应用可靠性给出了相关建议。 展开更多
关键词 发光二极管 失效模式 失效机理 可靠性
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某机载电子设备中片式厚膜电阻器失效机理分析 预览
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作者 刘玮 高东阳 +4 位作者 石中玉 张魁 黄杰 彭浩 《电子质量》 2018年第3期23-25,共3页
对某机载电子设备中片式厚膜电阻器的失效机理进行了研究,结果表明:电阻器的失效与生产制作工艺流程中的微小偏差、长期使用过程中受到的机械及温度应力以及大气中有害气氛的侵蚀均有密切的关系,给出了预防措施及电阻器的选用建议。
关键词 片式厚膜电阻器 失效机理 预防措施
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微波单片集成电路的失效分析方法探讨 预览 被引量:1
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作者 高兆丰 +3 位作者 裴选 尹丽晶 彭浩 黄杰 《环境技术》 2017年第6期25-29,共5页
随着通信、雷达产业的迅速发展,微波单片集成电路的应用越来越广泛,其可靠性和失效分析工作迫切需要开展和加强。本文通过对微波单片集成电路的特点分析,以一款微波单片混频器为对象开展了失效分析研究,通过显微红外热成像的方法,将失... 随着通信、雷达产业的迅速发展,微波单片集成电路的应用越来越广泛,其可靠性和失效分析工作迫切需要开展和加强。本文通过对微波单片集成电路的特点分析,以一款微波单片混频器为对象开展了失效分析研究,通过显微红外热成像的方法,将失效点进行了准确定位。对分析过程和方法做了详细介绍,以期对同类产品开展失效分析提供借鉴作用。 展开更多
关键词 微波单片电路 失效分析 显微红外成像 电容击穿
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多模计数器静电放电损伤的失效分析 被引量:1
7
作者 裴选 +3 位作者 刘玮 高兆丰 彭浩 黄杰 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期784-789,共6页
静电放电(ESD)损伤会降低半导体器件和集成电路的可靠性并导致其性能退化。针对一款国产2-32型多模计数器的失效现象,通过分析该计数器的电路结构,利用X射线成像、显微红外热成像、光束感生电阻变化以及钝化层、金属化层去除等技术对... 静电放电(ESD)损伤会降低半导体器件和集成电路的可靠性并导致其性能退化。针对一款国产2-32型多模计数器的失效现象,通过分析该计数器的电路结构,利用X射线成像、显微红外热成像、光束感生电阻变化以及钝化层、金属化层去除等技术对计数器进行了失效分析,将失效点准确定位至输出端口逻辑单元电路的2只晶体管上。分析结果表明,多模计数器的ESD损伤使输出端口驱动晶体管以及为负载晶体管提供栅偏置的前级电路晶体管同时受损,导致计数器端口高、低电平输出均失效而丧失计数功能。对相关的失效机理展开了讨论,同时提出了在电路研制和使用过程中的ESD防护措施。 展开更多
关键词 多模计数器 单片微波集成电路(MMIC) 静电放电(ESD) 失效分析 失效定位
PIN限幅器高功率微波损伤效应及失效分析 预览
8
作者 裴选 +2 位作者 高金环 高兆丰 黄杰 《环境技术》 2016年第1期25-28,共4页
以国产PIN限幅器为研究对象,分析了器件的工艺结构,开展了高功率微波注入效应研究,并对失效器件进行了失效分析。试验结果表明高功率微波注入会导致器件插入损耗超差而失效,限幅器输入端电容击穿短路丧失保护作用,PIN二极管结受损... 以国产PIN限幅器为研究对象,分析了器件的工艺结构,开展了高功率微波注入效应研究,并对失效器件进行了失效分析。试验结果表明高功率微波注入会导致器件插入损耗超差而失效,限幅器输入端电容击穿短路丧失保护作用,PIN二极管结受损严重表现为低阻导通状态。借助多种失效分析手段获得了器件的烧毁形貌,认为器件发生烧毁的薄弱环节位于i层与n+层的界面处,对潜在的失效机理进行了分析,并对工艺改进提出了相关建议。 展开更多
关键词 高功率微波 PIN二极管 失效分析 FIB
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GB/T4937系列标准制订现况——第14部分:引出端强度(引线牢固性) 预览 被引量:1
9
作者 裴选 彭浩 +3 位作者 张魁 高兆丰 黄杰 《电子质量》 2016年第5期56-58,共3页
该文简述了GB/T 4937《半导体器件机械和气候试验方法》系列标准目前的制订现况。重点针对GB/T 4937-1995中第Ⅱ篇第1章引出端强度,阐述了GB/T 4937-1995版标准存在的弊端,以及新制定标准GB/T 4937.14《半导体器件机械和气候试验方法第1... 该文简述了GB/T 4937《半导体器件机械和气候试验方法》系列标准目前的制订现况。重点针对GB/T 4937-1995中第Ⅱ篇第1章引出端强度,阐述了GB/T 4937-1995版标准存在的弊端,以及新制定标准GB/T 4937.14《半导体器件机械和气候试验方法第14部分:引出端强度(引线牢固性)》的优越性。 展开更多
关键词 国家标准 制定 GB/T 4937 引出端强度
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多层陶瓷电容器应用与可靠性研究 预览
10
作者 彭浩 +2 位作者 裴选 高兆丰 黄杰 《环境技术》 2016年第2期21-25,共5页
多层陶瓷电容器(MLCC)在使用过程中电参数会发生不同程度的退化甚至超差失效,降低了其可靠性。引起失效的原因可分为损耗性失效、过应力失效、内部缺陷失效以及外部缺陷失效四类。基于日常失效分析工作中遇到的多层陶瓷电容器失效问题... 多层陶瓷电容器(MLCC)在使用过程中电参数会发生不同程度的退化甚至超差失效,降低了其可靠性。引起失效的原因可分为损耗性失效、过应力失效、内部缺陷失效以及外部缺陷失效四类。基于日常失效分析工作中遇到的多层陶瓷电容器失效问题,结合国内外文献调研资料,首先对多层陶瓷电容器制造工艺进行了分析,然后对烧结裂纹、分层及空洞三种内在缺陷以及使用过程中外部应力引起的装配裂纹、热应力裂纹、弯曲裂纹、银迁移等失效模式及其相应的微观失效机理展开了深入讨论,最后对上述失效提出了相应建议和预防措施。 展开更多
关键词 多层陶瓷电容器 制造工艺 失效分析 微观机理
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金迁移诱致谐波混频器失效分析研究 预览 被引量:1
11
作者 高金环 +2 位作者 裴选 高兆丰 黄杰 《环境技术》 2015年第6期43-46,共4页
对用于某下变频器模块中的HMC264型谐波混频器开展了失效分析研究。结果表明,混频器增益下降、电流增大是由于混频器芯片表面产生金迁移并将相邻金属化条跨接所致。混频器芯片表面产生金属迁移是因为芯片表面有液体聚集现象存在,加电使... 对用于某下变频器模块中的HMC264型谐波混频器开展了失效分析研究。结果表明,混频器增益下降、电流增大是由于混频器芯片表面产生金迁移并将相邻金属化条跨接所致。混频器芯片表面产生金属迁移是因为芯片表面有液体聚集现象存在,加电使用过程中,金属化层材料Au在电场及残留液体共同作用下发生迁移所致。借助扫描电镜对电迁移形貌及元素成分进行了分析,并对电迁移相关的失效机理进行了讨论,最后对预防电迁移所导致的失效提出了预防和改进措施。 展开更多
关键词 金迁移 谐波混频器 失效分析 电子风力
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栅控横向PNP双极晶体管基极电流峰值展宽效应及电荷分离研究 被引量:1
12
作者 马武英 王志宽 +6 位作者 陆妩 郭旗 何承发 王信 刘默寒 姜柯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期218-223,共6页
为了对双极器件在电离辐射环境下的损伤机理及加固技术进行深入的研究,对设计制作的不同工艺类型的栅控横向PNP双极晶体管进行了60Co-γ低剂量率辐照试验.结果表明:1)栅控双极晶体管的辐射特性具有很强的工艺相关性,钝化层的存在对于... 为了对双极器件在电离辐射环境下的损伤机理及加固技术进行深入的研究,对设计制作的不同工艺类型的栅控横向PNP双极晶体管进行了60Co-γ低剂量率辐照试验.结果表明:1)栅控双极晶体管的辐射特性具有很强的工艺相关性,钝化层的存在对于双极晶体管的辐射响应具有很大影响,有钝化层的器件在电离辐射环境中会产生更多的界面态,其抗辐射能力大大减弱;2)针对国产栅控横向PNP晶体管在低剂量率辐照时会发生峰值电流展宽效应,文中对展宽效应潜在机理进行了分析,并针对展宽效应提出了新的分离方法.这不但对设计抗辐射加固器件提供了依据,而且为进一步深入研究双极器件的低剂量率辐射损伤增强效应提供了强有力工具. 展开更多
关键词 栅控双极PNP晶体管 60Coγ辐照 辐射损伤
重离子导致的锗硅异质结双极晶体管单粒子效应电荷收集三维数值模拟 被引量:1
13
作者 张晋新 郭红霞 +5 位作者 郭旗 文林 崔江维 王信 邓伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期487-494,共8页
针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGeHBTs),采用半导体器件模拟工具,建立SiGeHBT单粒子效应三维损伤模型,研究影响SiGeHBT单粒子效应电荷收集的关键因素.分析比较重离子在不同位置入射器件时,各电极的电流变化和感生电荷收集情况... 针对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGeHBTs),采用半导体器件模拟工具,建立SiGeHBT单粒子效应三维损伤模型,研究影响SiGeHBT单粒子效应电荷收集的关键因素.分析比较重离子在不同位置入射器件时,各电极的电流变化和感生电荷收集情况,确定SiGeHBT电荷收集的敏感区域.结果表明,集电极/衬底结内及附近区域为集电极和衬底收集电荷的敏感区域,浅槽隔离内的区域为基极收集电荷的敏感区域,发射极收集的电荷可以忽略.此项工作的开展为下一步采用设计加固的方法提高器件的抗辐射性能打下了良好的基础. 展开更多
关键词 锗硅异质结双极晶体管 单粒子效应 电荷收集 三维数值仿真
双极运算放大器在不同电子能量下的辐射效应和退火特性 预览
14
作者 胡天乐 陆妩 +4 位作者 何承发 周东 胥佳灵 吴雪 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期657-663,共7页
介绍了LM837双极运算放大器分别在不同能量(1.8、1 MeV)不同束流、相同能量不同束流电子辐照环境中的响应特性及变化规律。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后3种退火温度(室温,100、125℃)下随时间的变化,并讨论了引... 介绍了LM837双极运算放大器分别在不同能量(1.8、1 MeV)不同束流、相同能量不同束流电子辐照环境中的响应特性及变化规律。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后3种退火温度(室温,100、125℃)下随时间的变化,并讨论了引起电参数失效的机理。结果表明:与1 MeV辐照相比,1.8MeV电子辐照引起的LM837辐射损伤更明显;辐照过程中正偏条件下的偏置电流变化较零偏时的稍大;LM837辐照后的退火行为与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关。 展开更多
关键词 双极运算放大器 电子辐照 偏置条件 退火
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大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法 预览 被引量:1
15
作者 周东 郭旗 +4 位作者 任迪远 李豫东 孙静 文林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期485-489,共5页
空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐... 空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。 展开更多
关键词 大规模集成电路 无损筛选 辐射损伤 回归分析 物理应力
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12位LC2MOS工艺数模转换器总剂量电离辐射效应 预览 被引量:1
16
作者 王信 陆妩 +5 位作者 郭旗 吴雪 邓伟 崔江维 张晋新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2355-2360,共6页
为了研究数模转换器在电离辐射环境中的可靠性,选取12位LC2MOS工艺的数模转换器作为研究对象,使用60Co7射线源对其进行了不同剂量率、不同偏置条件下的总剂量电离辐射效应研究。试验结果表明,LC2MOS工艺的数模转换器对辐射剂量率非... 为了研究数模转换器在电离辐射环境中的可靠性,选取12位LC2MOS工艺的数模转换器作为研究对象,使用60Co7射线源对其进行了不同剂量率、不同偏置条件下的总剂量电离辐射效应研究。试验结果表明,LC2MOS工艺的数模转换器对辐射剂量率非常敏感,高剂量率条件下的辐射损伤较低剂量率条件下的更为显著;不同偏置条件下,其辐射损伤程度也有很大不同,正常工作偏置下的数模转换器辐射损伤较非工作偏置的辐射损伤更为明显。 展开更多
关键词 电离辐射 数模转换器 剂量率效应 LC2MOS
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0.18μm窄沟NMOS晶体管总剂量效应研究 被引量:1
17
作者 吴雪 陆妩 +3 位作者 王信 郭旗 李豫东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期414-419,共6页
为明确深亚微米NMOS器件抗辐照能力以及研究其加固措施,本文对0.18μm窄沟NMOS晶体管进行了60Coγ总剂量辐射效应研究.结果表明:和宽沟器件不同,阈值电压、跨导、漏源电导对总剂量辐照敏感,此现象被称之为辐射感生窄沟道效应;相比较栅... 为明确深亚微米NMOS器件抗辐照能力以及研究其加固措施,本文对0.18μm窄沟NMOS晶体管进行了60Coγ总剂量辐射效应研究.结果表明:和宽沟器件不同,阈值电压、跨导、漏源电导对总剂量辐照敏感,此现象被称之为辐射感生窄沟道效应;相比较栅氧化层,器件隔离氧化层对总剂量辐照更敏感;窄沟道NMOS器件阈值电压不仅和沟道耗尽区电荷有关,寄生晶体管耗尽区电荷对其影响也不可忽略,而辐照引起源漏之间寄生晶体管开启,形成漏电通道,正是导致漏电流、亚阈斜率等参数变化的原因. 展开更多
关键词 0 18μm 窄沟NMOS晶体管 60Coγ辐照 辐射感生窄沟道效应
PNP输入双极运算放大器在不同辐射环境下的辐射效应和退火特性 被引量:1
18
作者 胡天乐 陆妩 +4 位作者 郭旗 何承发 吴雪 王信 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期317-322,共6页
研究了PNP输入双极运算放大器LM837在1 MeV电子和60Coγ源两种不同辐射环境中的响应特性和变化规律. 分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后三种温度 (室温, 100 ℃, 125 ℃)下随时间变化的关系, 讨论了引起电参数失效的机... 研究了PNP输入双极运算放大器LM837在1 MeV电子和60Coγ源两种不同辐射环境中的响应特性和变化规律. 分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后三种温度 (室温, 100 ℃, 125 ℃)下随时间变化的关系, 讨论了引起电参数失效的机理. 结果表明: 1 MeV 电子辐照LM837引起的损伤主要是电离损伤, 并且在正偏情况下比60Coγ源辐照造成的损伤大; 辐照过程中, 不同辐照源正偏条件下的偏置电流变化都比零偏时微大; 在不同的辐照源下, LM837辐照后的退火行为都与温度有较大的依赖关系, 而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关. 展开更多
关键词 PNP 输入双极运算放大器 电子和60Coγ源 偏置条件 退火
锗硅异质结晶体管单粒子效应激光微束模拟 预览 被引量:3
19
作者 张晋新 郭红霞 +7 位作者 文林 郭旗 崔江维 范雪 肖尧 王信 邓伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2433-2438,共6页
对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)进行了单粒子效应激光微束辐照试验,观测SiGeHBT单粒子效应的敏感区域,测试不同外加电压和不同激光能量下SiGe HBT集电极瞬变电流和电荷收集情况,并结合器件结构对试验结果进行分析。试验结果表... 对国产锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)进行了单粒子效应激光微束辐照试验,观测SiGeHBT单粒子效应的敏感区域,测试不同外加电压和不同激光能量下SiGe HBT集电极瞬变电流和电荷收集情况,并结合器件结构对试验结果进行分析。试验结果表明:国产SiGe HBT位于集电极/衬底结内的区域对单粒子效应敏感,波长为1064nm的激光在能量约为1.5nJ时诱发SiGe HBT单粒子效应,引起电流瞬变。入射激光能量增强,电流脉冲增大,电荷收集量增加;外加电压增大,电流脉冲的波峰增大;SiGe HBT的单粒子效应与外加电压大小和入射激光能量都相关,电压主要影响瞬变电流的峰值,而电荷收集量主要依赖于入射激光能量。 展开更多
关键词 锗硅异质结双极晶体管 单粒子效应 激光微束 电荷收集
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中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管辐照感生缺陷 被引量:2
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作者 陆妩 +4 位作者 王志宽 任迪远 周东 文林 孙静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期 350-355,共6页
设计并制作了一种新型双极测试结构,即在常规横向pnp双极晶体管基区表面氧化层上淀积一栅电极,通过扫描栅极所加电压,获得漏极(集电极)电流随栅极电压的变化特性,利用中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管在辐照过程中感生的氧化物陷... 设计并制作了一种新型双极测试结构,即在常规横向pnp双极晶体管基区表面氧化层上淀积一栅电极,通过扫描栅极所加电压,获得漏极(集电极)电流随栅极电压的变化特性,利用中带电压法分离栅控横向pnp双极晶体管在辐照过程中感生的氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷.本文对设计的晶体管测试结构和采用的测试方法做了具体介绍. 展开更多
关键词 中带电压法 栅控 横向pnp双极晶体管 电荷分离
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