InAlAs/InGaAs/InAlAs量子阱质子辐照损伤机理

发布时间：2025-05-27 00:54

　　 对InP基高电子迁移率场效晶体管关键的InAlAs/InGaAs/InAlAs量子阱结构质子辐照损伤机理进行了研究.基于SRIM软件计算了50keV、75keV和200keV质子在量子阱中的投影射程和诱生空位缺陷信息.随着质子能量增加,质子注入深度逐渐增加并最终逃逸出材料层.另外,在异质结附近诱生的空位缺陷个数先增加后减小,且As空位为主要的诱生缺陷.基于解析模型计算了不同能量质子入射下In_0.52Al_0.48As和In_0.53Ga_0.47As材料的非电离能量损失.随着质子能量增加,非电离能量损失先增加后减小,与辐照诱生缺陷密度随能量的变化趋势一致.最后通过辐照陷阱模型验证了诱生缺陷作为受主补偿中心对量子阱二维电子气的俘获作用,确定了非电离能量损失诱生空位缺陷为质子辐照主要的损伤机制.

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【部分图文】：

图１不同能量质子在Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ和Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料中的平均投影射程分别取为入射方向垂区域如图均射程增

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｄｘｂ．ｎｅｔ图１不同能量质子在Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ和Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料中的平均投影射程且质子对材料的穿透能力很强．在１００ｋｅＶ时，平均投影射程分别为６９８．２ｎｍ和７５１．３ｎｍ，说明量子阱结构具有较强的抗质子辐照能力，只有低能质....

图３不同能量的质子在ＩｎＡｌＡｓ势垒层产生的空位个数

７５ｋｅＶ时，质子的平均射程大概位于器件的势垒层和沟道层；当质子能量为２００ｋｅＶ时，质子的平均射程已经到达器件缓冲层，转移出异质结区域．图２不同能量的质子辐照在量子阱结构中的分布带能量的质子入射到ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ量子阱结构中，其与晶格原子碰撞会在内部产生....

图４不同能量的质子在ＩｎＧａＡｓ沟道层产生的空位个数

Ｖ时，质子的平均射程大概位于器件的势垒层和沟道层；当质子能量为２００ｋｅＶ时，质子的平均射程已经到达器件缓冲层，转移出异质结区域．图２不同能量的质子辐照在量子阱结构中的分布带能量的质子入射到ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ量子阱结构中，其与晶格原子碰撞会在内部产生空位缺陷....

图５Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ和Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料非电离能量损失

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｄｘｂ．ｎｅｔ图５Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ和Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料非电离能量损失图６不同剂量７５ｋｅＶ质子辐照下量子阱二维电子气的浓度分布质子辐照通过非电离能量损失在半导体器件中诱生空位缺陷．通过仿真可知，质子辐照后量子阱材料中将会产生以Ａｓ....

本文编号：4047252