功率mos器件抗辐照能力无损评价方法研究

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1、摘爱攘要功率MOS器件，特别是VDMOS器件嗣现在高度发展的超大规模集成电路(Ⅵ尽I)工艺相容，发展迅速，已经成为电力电子器件发展的主流。同时，它猩航窳、航天、核电、军事电子等辐照环境中臌用非常广泛。为了保证使用的可靠蚀并凰降低成本，人们迫切需要一种可靠并熙低成本的无损评价方法来对其抗辐照能力谶行评价。零论文磺究功率MOS器件的辐照效碰、编照损饶机理、和l／f噪声物理机制；然聪设计完戏了功率MOS器{孚的电离辗照爽验；在踅基础之上，硬究了功率M0s嚣掺绞赣爨麓力无援译玲模型窝无损浮徐方法；势遵一步硬究了DC-DC电源秃援译徐穷法；最后研究了DC-DC电深辍照海余臻≯§单元。遴过以上工作，本论

2、文主要结论和研究缎鬃有：1、实验结果表明，在电离辐照后，功率MOS器件阈值电压负向漂移；线性隰跨导降低；漏电流增加；1，f噪声幅假增加。同时也发现，N型功率MOS器件的l，f噪声幅值比P型器件大一个数量级藏霜，所以P型功率MOS器件更适合予抗辐照应用。2、功率MOS开关器件辐照退化会对DC。De模块产生显著影响，包括；阔值电援漂移导致DC-DC电源转换效率降低；漏电流和开启电阻的增加导致DC．DC电源凌耗壤热；嗓声耀毽懿增加导致DC-DC魄源整体噪声幅焦的增热。3、建立凌率MOS器{孛藐囊照麓力嚣壤谬徐摸鏊，包瑟；l锺噪声錾藿与臻照裁爨之阀斡关系；辐照螽透缘陷爨电蘩与辍愁稳1／1'喋声禧篷熬

3、关系；辐照磊阕袋龟聪漂移鲞与辐照前l理噪声辐值之闻的关系。4、建立功率MOS器件抗辐照能力无损评价方法、实施步骤。5、建立基于功率MOS开关失效的DC+DC电源抗辐照能力无损评价方法。6、设计验证基于功率MOS开关失效的DC。DC电源辐照寿命预兆单元。荚镰词；功率MOS1／f噪声可靠性冤损评价预兆单元AbstractPowerMOSdevices，especiallytheVDMOSdevices。whichalecompatible硒斑theⅢlprocessanddevelopingfast．alebecomingthemainforceofpowerdevices．Meantime，P

4、owerMOSdevicesareusedwidelyinthefieldofirradiation，e．g．navigation，spaceflight，nuclearpowerstation，militaryelectronics．Tomakesurethereliabilityofworkanddepressthecost．areliableandlowcost国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