В.В. Андреев - д.т.н., профессор, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: vladimir_andreev@bmstu.ru А.В. Романов - аспирант, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: romanov@okbmel.ru А.А. Столяров - д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Конструирование и производство электронной аппаратуры», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: a.a.stolyarov@bmstu.ru Д.М. Ахмелкин - аспирант, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: dmitriy.akhmelkin@gmail.com

Описана конструкция сенсора радиационных излучений на основе структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Проведено исследование воздействия различных видов облучения на МДП-структуры, находящиеся в режиме заряда и разряда емкости постоянным током, а также в режиме протекания через диэлектрик постоянного туннельного тока, обусловленного сильнополевой по Фаулеру-Нордгейму инжекцией электронов в диэлектрик. Показано, что ионизационные процессы, протекающие в диэлектрических пленках МДП-структур, находящихся в режимах заряда и разряда емкости, а также сильнополевой туннельной инжекции электронов импульсом постоянного тока, можно использовать для регистрации радиационных излучений.

 

1. Asensio L.J., Carvajal M.A., Lopez-Villanueva J.A., Vilches M., Lallena A.M., Palma A.J. Evaluation of a low-cost commercial mosfet as radiation dosimeter // Sensors and Actuators A. 2006. V. 125. P. 288−295.
2. Ma T.P., Dressendorfer P.V. Ionizing radiation effects in MOS devices and circuits. Wiley-IEEE. 1989. 442 p.
3. Перевертайло В.Л. Датчики интегральной поглощенной дозы ионизирующего излучения на основе МОП-транзисторов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2010. № 5−6. С. 22−29.
4. Андреев B.В., Столяров А.А., Васютин М.С., Михальков А.М. Активный чувствительный элемент сенсора радиационных излучений на основе МДП-структур с наноразмерными диэлектрическими слоями // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2010. С. 118−127.
5. Андреев В.В., Бондаренко Г.Г., Романов А.В., Лоскутов С.А. Процессы радиационной ионизации в диэлектрических пленках МДП-структур в сильных электрических полях // Перспективные материалы. 2015. № 12. С. 25−31.
6. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. Multilevel current stress technique for investigation thin oxide layers of MOS structures // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2012. V. 41. P. 012017.
7. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A., Andreev D.V. Control current stress technique for the investigation of gate dielectrics of MIS devices // Phys. Status Solidi С. 2015. V. 12. № 3. P. 299−303.
8. Андреев В.В., Столяров А.А., Дмитриев В.Г., Романов А.В. Инжекционные методы контроля подзатворного диэлектрика МДП-ИМС // Наукоемкие технологии. 2012. Т. 13. № 10. С. 20−28.
9. Андреев B.В., Бондаренко Г.Г., Лычагин А.А., Столяров А.А., Ульяненко С.Е. Радиационная ионизация в структурах металл-диэлектрик-полупроводник в режиме сильнополевой инжекции электронов // Физика и химия обработки материалов. 2006. № 5. С. 19−23.
10. Strong A.W., Wu E.Y., Vollertsen R., Suñé J., Rosa G.L., Rauch S.E., Sullivan T.D. Reliability wearout mechanisms in advanced CMOS technologies. Wiley-IEEE Press. 2009. 624 p.
11. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. Modification of Gate Dielectric in MOS Devices by Injection-Thermal and Plasma Treatments // Acta Phys. Pol. A. 2014. V. 125. № 6. P. 1371−1373.
12. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A., Andreev D.V. Modification and Reduction of Defects in Thin Gate Dielectric of MIS Devices by Injection-Thermal and Irradiation Treatments // Phys. Status Solidi С. 2015. V. 12. № 1−2. P. 126−130.