非常稳定的无形金属氧化物薄膜晶体管用于现场X射线耐受电子产品
Dongwon Kang1, Subin Jeon1, Eun Chong Ju1
1Department of Intelligent Semiconductor Engineering, Chung-Ang University, Seoul 06974, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|February 18, 2025
概括
无形氧化 (a-IGZO) 薄膜晶体管在X射线照射下降解,与更有弹性的无形氧化 (a-ZTO) 薄膜晶体管不同. 这项研究揭示了a-ZTOTO.
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
- 辐射的影响 辐射影响
背景情况:
- 金属氧化物薄膜晶体管 (TFT) 对于要求苛刻的环境中的电子设备至关重要.
- 了解X射线辐射效应对于它们在太空和高辐射环境中的应用至关重要.
- 目前的知识差距限制了在恶劣条件下使用这些设备的可能性.
研究的目的:
- 研究和比较X射线照射对无形氧化 (a-IGZO) 和无形氧化 (a-ZTO) TFTs的影响.
- 阐明辐射诱导降解和稳定性差异背后的机制.
- 评估这些TFT对于辐射硬化应用的适用性.
主要方法:
- 对a-IGZO和a-ZTO TFT暴露于不断增加的X射线剂量 (1-7 kGy).
- 对TFT性能进行电气表征,重点关注值电压变化 (ΔVth).
- 降解机制的分析,包括氧气空置行为,使用现场和现场实验.
主要成果:
- a-IGZO TFTs由于氧气空缺问题而出现了高达16V的值电压转移的显著退化.
- a-ZTO TFT 显示出优越的辐射抗性,值电压变化限制在 7.26 V.
- 现场和现场测试的一致结果证实了a-ZTO TFTs的可靠性和稳定性.
结论:
- 与a-IGZO TFT相比,a-ZTO TFT具有明显更好的辐射硬度.
- 氧空位动态是理解这些金属氧化物半导体不同辐射耐受性的关键.
- 这项研究提供了对金属氧化物TFT在极端环境中的强度的关键见解.
