超深亚微米MOS器件的总剂量效应及可靠性问题研究的任务书.docx

超深亚微米MOS器件的总剂量效应及可靠性问题研究的任务书
一、研究背景及意义
随着微电子技术不断发展，晶体管的尺寸不断缩小，并且市场对功耗、速度和可靠性等性能的要求也在不断提高。由于MOS器件是现代集成电路的基础元件，在微电子产业中具有重要的地位。近年来，在工艺技术的不断发展和提高下，制备出了深亚微米MOS器件，其主要特点是器件通道长度很短，大大提高了器件电流密度和性能，但同时也面临着严峻的总剂量效应和可靠性问题。
总剂量效应即当MOS器件长时间处于辐射环境中时，电离辐射产生的电子，会在器件绝缘层中和通道中积累能量，从而改变器件的电学特性，甚至导致器件失效。深亚微米MOS器件由于其结构更加复杂、尺寸更小，对于总剂量效应更加敏感。同时，其可靠性问题也需更深入地处理。
因此，对于超深亚微米MOS器件的总剂量效应及可靠性问题进行研究，不仅有助于提高MOS器件的能量防护能力，更加重要的是能够指导MOS器件制造工艺和工程应用，从而推动微电子技术的发展，提高其应用价值和市场竞争力。
二、研究内容
本课题主要针对超深亚微米MOS器件的总剂量效应及可靠性问题，研究内容包括：
1.总剂量效应对超深亚微米MOS器件电学特性的影响机制：针对深亚微米MOS器件的通道长度很短，电场强度很大，容易出现空间电荷积累等独特问题，进行建模分析并验证模型准确性，研究总剂量效应对MOS器件电学特性的影响机制，从而为其能量防护提供科学依据。
2.总剂量效应对超深亚微米MOS器件的可靠性影响机制：针对MOS器件在辐射环境下的长时间使用，研究总剂量效应在长时间作用下对MOS器件可靠性的影响机制，分析其引起器件失效的本质原因及机制，并针对其提出相应的解决方法。
3.应对措施：根据总剂量效应在超深亚微米MOS器件中的影响机制，提出针对于该效应的应对方法或技术，以降低其对MOS器件的影响，提高MOS器件的能量防护能力和可靠性。
三、研究方法
1.比较分析法：对不同加工工艺下制备的超深亚微米MOS器件进行性能比较和分析，挖掘其规律和不足之处。
2.仿真计算法：以TCAD为辅助工具，运用先进的MOS器件模型，对超深亚微米MOS器件进行仿真计算，分析其受总剂量效应的影响，建立模型并验证其准确性，得出相关参数，为后续的实验打下基础。
3.性能测试法：通过大量的测试数据，对器件的电特性进行测试，分析发现问题的根源，并给予相应的应对措施。
四、研究预期效果
本课题的研究主要从微观层面分析MOS器件的动态响应机理和长期稳定性能，建立模型研究超深亚微米MOS器件的总剂量效应及可靠性问题。结果包括：
1.发现并分析超深亚微米MOS器件在总剂量辐射环境下失效的机理。
2.探索超深亚微米MOS器件总剂量效应的影响机理，提高MOS器件的能量防护能力和可靠性。
3.根据总剂量效应的影响机理，提出对应的应对措施和技术手段，完善MOS器件制造、测试及应用技术。
4.提高超深亚微米MOS器件的性能，并具有一定的科学研究和应用价值。
五、研究难点与重点
难点：
1.如何进行合理模型的建立、验证及仿真计算，以更好地分析总剂量效应对超深亚微米MOS器件电学特性和可靠性的影响机理，并提高其能量防护能力。
2.如何抑制总剂量效应对MOS器件的影响，提高超深亚微米MOS器件长期稳定性能和可靠性。
重点：
1.总剂量效应对超深亚微米MOS器件电学特性的影响机理。
2.总剂量效应对超深亚微米MOS器件的可靠性影响机理。
3.针对总剂量效应提出的应对措施和技术手段。