摘要：航天器中电子器件在轨服役期间,会遭受到空间带电粒子及各种射线的辐射环境的显著影响,易于造成电离辐射损伤.本文采用60 Coγ射线辐照源,针对有/无Si3 N4钝化层结构的横向PNP型（LPNP）双极晶体管,开展了电离辐射损伤效应及机理研究.利用KEITHLEY 4200-SCS半导体参数测试仪测试了LPNP晶体管电性能参数（包括Gummel特性曲线和电流增益等）.采用深能级瞬态谱分析仪（DLTS）,对辐照前后有/无Si3 N4钝化层结构的LPNP晶体管的电离缺陷进行测试.研究结果表明,在相同吸收剂量条件下,与无Si3 N4钝化层的晶体管相比,具有Si3 N4钝化层的LPNP晶体管基极电流退化程度大,并且随吸收剂量的增加,电流增益退化更为显著.通过DLTS分析表明,与无Si3 N4钝化层的晶体管相比,有Si3 N4钝化层的晶体管辐射诱导的界面态能级位置更接近于禁带中心.这是由于制备Si3N4钝化层时引入了大量的氢所导致,而氢的存在会促使辐射诱导的界面态能级位置更接近于禁带中心,复合率增大,从而加剧了晶体管性能的退化.

关键词：双极晶体管 电离辐射 钝化 辐射机理 

单位：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院; 哈尔滨150001