增强ZnO薄膜晶体管的高能质子辐射硬度,具有被动化层
Yongsu Lee1, Hae-Won Lee2, Su Jin Kim1
1Advanced Radiation Technology Institute, Korea Atomic Energy Research Institute, 29 Geumgu-gil, Jeongeup-si, Jeolabuk-do, 56212, Republic of Korea.
Nano convergence
|January 30, 2025
概括
金属氧化物薄膜晶体管 (TFT) 在太空环境中显示出更好的辐射硬度. 氧化TFT的氧化被动化通过防止化学反应提高了对高能质子的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 太空技术 太空技术
背景情况:
- 由于固有的辐射硬度,金属氧化物薄膜半导体对太空应用具有前景.
- 薄膜晶体管 (TFT) 由于与环境空气的接口反应而缺乏内在的辐射硬度.
研究的目的:
- 为了提高氧化 (ZnO) TFTs的辐射硬度,使用氧化 (Al2O3) 消极化.
- 研究被动化层对高能粒子辐射的保护机制.
主要方法:
- 制造Al2O3-被动化的ZnO TFTs.
- 用高能质子 (高达100 MeV) 辐射设备.
- 对设备性能的分析和缺陷的描述.
主要成果:
- 显著增强了Al2O3-被动ZnO TFTs对100 MeV质子的辐射硬度.
- 消极化层有效地阻断了外部反应物,保持了化学稳定性.
- 建立了低频噪声和氧空缺缺陷之间的相关性.
结论:
- 被动化金属氧化物薄膜为太空提供了可靠的辐射硬化半导体的可行途径.
- 在恶劣的太空辐射环境中,Al2O3被动化对于保护ZnO TFT至关重要.
- 了解缺陷-噪音关系可以进一步提高设备的可靠性.
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