Биткiн, С. В.Критська, Т. В.2023-05-312023-05-312023Биткiн, С. В. Pадiацiйна стiйкiсть тестових npn транзисторiв IC з дiелектричною iзоляцiєю, виготовлених на кремнiї, iзовалентно легованому германiєм (SiGe) / Биткiн С. В., Критська Т. В. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 91. – С. 72-78. – Бібліогр.: 38 назв.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/56370Cклалася суперечлива оцiнка можливостi застосування германiя (Ge) для пiдвищення радiацiйної стiйкостi однорiдно легованого iзовалентною домiшкою кремнiю (Si). У рядi публiкацiй показано, що iснує лише обмежений вплив легування германiєм на радiацiйну стiйкiсть pn-структури при високоенергетичному електронному опромiненнi. Одночасно, спостерiгається помiтне покращення радiацiйної стiйкостi npnp-структур, виготовлених на SiGe, при γ-опромiненнi. З метою зняття протирiччя, проведене порiвняння радiацiйної деградацiї β тестових бiполярних транзисторних npn-структур iнтегральних схем (IС), виготовлених за однаковою технологiєю, «кремнiй з дiелектричною iзоляцiєю», на iзовалентно легованому германiєм кремнiї, SiGe, з рiзним вмiстом Ge, NGe =1,2·1019 ...1,2·1020 см−3. Коефiцiєнт статичного посилення β вимiряний до та пiсля опромiнення α-частинками. Опромiнення не корпусованих npn-структур α-частинками з енергiєю 4,5МеВ, проведене у спецiально спроектованiй та виготовленiй лабораторнiй установцi з використанням радiоiзотопних джерел; експериментально дослiджено npn-структури з двома товщинами бази, 0,25 i 0,35мкм. Залежнiсть, що апроксимує експериментальнi данi β(Φα) – рiвняння, що описує змiну коефiцiєнта посилення транзисторної npn-структури при α-опромiненнi, отримана з використанням програми OriginPRO. Результати для npn-структур с товщиною бази 0,25мкм показують сильну нелiнiйну залежнiсть рiвнянь β(Φα) вiд NGe. Деградацiя коефiцiєнта посилення контрольних транзисторiв, виготовлених за стандартною технологiєю (NGe =0), описується S-образною залежнiстю. Опромiнення npn-структур, сформованих на пластинах SiGe з рiзним рiвнем легування iзовалентною домiшкою призводить до повної змiни характеру залежностi. Для Φα ≤ 1011 см−2 характер змiни β практично однаковий для структур, виготовлених на пластинах з NGe =0 та NGe =2,5·1019 см−3, а також NGe =1,2·1019 см−3 та NGe =1,2·1020 см−3. При збiльшеннi Φα ≥ 1011 см−2 спостерiгається прискорена деградацiя коефiцiєнта посилення npnструктур, виготовлених на пластинах NGe =2,5 · 1019 см−3. Цей рiвень легування кремнiю германiєм не прийнятний з погляду пiдвищення радiацiйної стiйкостi Si. При Φα ≤ 1014 см−2 радiацiйна стiйкiсть npn-структур, виготовлених на пластинах SiGe з NGe = 1,2 · 1019 см−3 приблизно в два рази нижче, нiж у контрольних структур з NGe =0. Для транзисторiв з товщиною бази 0,35мкм вiдсутнiй ефект змiни характеру деградацiї β(Φα). Спостерiгається залежнiсть, шо пiдтверджує можливiсть уповiльнення радiацiйної деградацiї значення коефiцiєнта пiдсилення npn-структур, виготовлених на SiGe. Пiдвищення радiацiйної стiйкостi в 2...3 рази для тестових транзисторiв, виготовлених на пластинах SiGe, легованих NGe = 7,5 · 1019 см−3, спостерiгається в широкому дiапазонi доз α-опромiнення, 1011 ≤ Φα ≤ 1014 см−2.ukпiдвищення радiацiйної стiйкостinpn структураα-опромiненнялегування кремнiю германiємрiвень легування iзовалентною домiшкоюдеградацiя коефiцiєнта пiдсиленняincrease of radiation resistancenpn structuredoping of silicon with germaniumdoping level with isovalent impuritydegradation of the amplification factorArticlePp. 72-78https://doi.org/10.20535/RADAP.2023.91.72-78621.382.333:621.315.592.30000-0003-3583-33710000-0001-6933-0460