肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15544093 阅读:197 留言:0更新日期:2017-06-05 14:36
本发明专利技术提供了一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置,方法包括:获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值;获取经过辐照后的作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流;计算辐照前后的反向漏电流退化量;以反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数,以反向漏电流退化量作为辐照性能参数,建立多元线性回归方程,估计线性回归方程中的系数向量;建立无损筛选回归预测方程;利用所述无损筛选回归预测方程,预测单个器件的抗辐照性能。本发明专利技术能够实现在对肖特基二极管无损坏的前提下,进行对元器件准确、高效的抗辐照能力的测试筛选。

Nondestructive screening method and device for Schottky diode radiation resistance

The invention provides a Schottky diode anti radiation ability of nondestructive screening method and device. The method comprises the following steps: obtaining pre irradiation as random sample of the Schottky diode reverse leakage current, breakdown voltage and noise voltage power spectrum amplitude; obtaining reverse irradiation through random sample for Schottky diode leakage current calculation; reverse irradiation before and after the drain current degradation; to reverse breakdown voltage and noise voltage power spectrum amplitude information as parameters to reverse leakage current degradation as the irradiation parameters, establish multiple linear regression equation, estimation of linear regression coefficient vector equation; regression equation established nondestructive screening; nondestructive screening regression equation using the prediction. Radiation performance of a single device. The invention can realize the test and screening of the accurate and high efficiency of the radiation resistance of the component under the precondition that the Schottky diode is not damaged.

【技术实现步骤摘要】
肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置
本专利技术涉及微电子
,具体而言,涉及一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法。
技术介绍
目前,肖特基二极管被广泛的应用于军事、航天等领域,由于工作在太空高辐照环境下,势必要受到来自宇宙射线、太阳等离子气、VanAllen带的各种射线(比如α、β、中子、高能粒子、γ射线、χ射线等)的辐照及核辐射,在金属与半导体材料的界面处形成界面陷阱电荷,发生辐照损伤,造成器件性能降低甚至失效,进而影响电路板、子系统,严重时可造成造价高达几亿元的航天器的失效。;因此为了保证进入太空的肖特基二极管具有较好的抗辐射性能,肖特基二极管在使用前都需要进行抗辐照能力测验,以筛选出抗辐照能力较强的肖特基二极管,保证其工作时的稳定性和可靠性。现有的肖特基二极管测试筛选方法主要有两种:“辐照-退火”方法和多元回归分析法;其中,辐照-退火筛选方法以试验测试为主,美军标MIL-STD-883D给出了具体的实验方法,首先对待筛选器件进行额定剂量的辐照,然后选择一种或者几种灵敏电参数,在两小时内完成对选取的参量进行测试和分析,筛选掉不符合要求的器件。接着进行50%额定剂量的辐照;接着加压退火后再次进行电测试;筛选出合适的器件;具体过程如图1所示。该方法存在有两方面的局限性:一是检测成本高,时间长;二是检测本身常常具有破坏性,即最后筛选出的器件都经过了辐照,使器件寿命本身已经降低,而且由于采用大剂量率试验来等效空间低剂量率辐照环境的方法,模拟结果往往不准确。现有技术中的多元回归分析方法的技术难点是如何选择敏感的信息参数,既可以实现辐照前的抗辐照能力预测,又与器件的微观损伤紧密联系,通常的做法是选用辐照前的正向压降和反向击穿电压作为信息参数,辐照后的反向漏电流退化作为辐射性能参数,此种方式忽视了噪声参量而得出的SBD器件的反向漏电流漂移预测不准确,最终影响肖特基二极管器件的筛选的准确性和可靠性。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例的目的在于提供一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置,以解决上述问题。第一方面,本专利技术实施例提供了一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法,包括:获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值;获取经过辐照后的所述作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流;基于辐照前的肖特基二极管的反向漏电流和经过辐照后的肖特基二极管的反向漏电流,计算辐前照后的反向漏电流退化量;对数据进行预处理,以所述反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数,以所述反向漏电流退化量作为辐照性能参数,建立多元线性回归方程,并估计线性回归方程中的系数向量;基于所述系数向量,建立所述信息参数、噪声电压功率谱幅值和辐照性能参数之间的无损筛选回归预测方程;利用所述无损筛选回归预测方程,预测单个器件的抗辐照性能,对同批其他肖特基二极管器件进行筛选。结合第一方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中:所述获取随机子样肖特基二极管的噪声电压功率谱幅值包括:设置肖特基二极管的偏置电流;在肖特基二极管两端引出噪声信号;对所述噪声信号进行前置放大,得到前置放大信号;采集所述前置放大信号,计算得到噪声电压功率谱幅值。结合第一方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中:所述利用所述无损筛选回归预测方程,测试单个肖特基二极管的抗辐照性能,对同批肖特基二极管进行筛选,包括:获取待筛选肖特基二极管的反向击穿电压和低频噪声幅值;基于所述反向击穿电压和低频噪声幅值,利用所述回归预测方程,得到此肖特基二极管的反向漏电流退化量预测值;将所述反向漏电流退化量预测值和此批肖特基二极管的反向漏电流漂移容限进行比较,如果此预测值在此类肖特基二极管的反向漏电流漂移容限之内,则认为此肖特基二极管为合格产品;反之,如果得到的预测值落在此类肖特基二极管的反向漏电流漂移容限之外,则认为此肖特基二极管为不合格产品。第二方面,本专利技术实施例提供了一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选装置,包括:第一获取单元,用于获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值;第二获取单元,用于获取经过辐照后的所述作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流经过辐照后的;计算单元,基于辐照前的肖特基二极管的反向漏电流和经过辐照后的肖特基二极管的反向漏电流,计算辐前照后的反向漏电流退化量;线性回归方程建立单元,用于对数据进行预处理,以所述反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数,以所述反向漏电流退化量作为辐照性能参数,建立多元线性回归方程,并估计线性回归方程中的系数向量;无损筛选回归预测方程建立单元,用于基于所述系数向量,建立所述信息参数、噪声电压功率谱幅值和辐照性能参数之间的无损筛选回归预测方程;测试单元,用于利用所述无损筛选回归预测方程,预测单个器件的抗辐照性能,对同批其他肖特基二极管器件进行筛选。本专利技术实施例所提供的方法以及装置,能够实现在对肖特基二极管无损坏的前提下,进行对肖特基二极管抗辐照能力进行检验,进而实现准确、高效的筛选出抗辐照能力强的肖特基二极管元器件。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了现有技术中“辐照-退火”方法流程示意图;图2示出了本专利技术实施例所提供的一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法的方法流程示意图;图3示出了本专利技术实施例所提供的噪声电压功率谱幅值B的测量系统的结构示意图;图4示出了本专利技术实施例所提供的一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。对于SBD器件,现有技术中的多元回归分析方法的技术难点是如何选择敏感的信息参数,既可以实现辐照前的抗辐照能力预测,又与器件的微观损伤紧密联系。通常的做法是选用辐照前的正向压降和反向击穿电压作为信息参数,辐照后的反向漏电流退化作为辐射性能参数。从微观机制上分析可得的,正向压降受辐照影响比较小,甚至可以忽略,而噪声参量在电学参量表征失效的情况下,能显著反应出器件辐照损伤效应,而常规的多元回归分析方法由于忽视了噪声参量而得出的SBD器件的反向漏电流漂移,进而会导致预测不准确,最终影响SBD器件的筛选精确度;基于此,本专利技术实施例所提供的方法能够在做到对肖特基二极管无损伤的前提下,通过使用噪声幅值这一参数进行回归分析,提本文档来自技高网
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肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法及装置

【技术保护点】
一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法,其特征在于,包括:获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值;获取经过辐照后的所述作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流;基于辐照前的肖特基二极管的反向漏电流和经过辐照后的肖特基二极管的反向漏电流,计算辐前照后的反向漏电流退化量;对数据进行预处理,以所述反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数,以所述反向漏电流退化量作为辐照性能参数,建立多元线性回归方程,并估计线性回归方程中的系数向量;基于所述系数向量,建立所述信息参数、噪声电压功率谱幅值和辐照性能参数之间的无损筛选回归预测方程;利用所述无损筛选回归预测方程,预测单个器件的抗辐照性能,对同批其他肖特基二极管器件进行筛选。

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法,其特征在于,包括:获取辐照前作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流、反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值;获取经过辐照后的所述作为随机子样的肖特基二极管的反向漏电流;基于辐照前的肖特基二极管的反向漏电流和经过辐照后的肖特基二极管的反向漏电流,计算辐前照后的反向漏电流退化量;对数据进行预处理,以所述反向击穿电压和噪声电压功率谱幅值作为信息参数,以所述反向漏电流退化量作为辐照性能参数,建立多元线性回归方程,并估计线性回归方程中的系数向量;基于所述系数向量,建立所述信息参数、噪声电压功率谱幅值和辐照性能参数之间的无损筛选回归预测方程;利用所述无损筛选回归预测方程,预测单个器件的抗辐照性能,对同批其他肖特基二极管器件进行筛选。2.根据权利要求1所述的一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法,其特征在于,所述获取随机子样肖特基二极管的噪声电压功率谱幅值包括:设置肖特基二极管的偏置电流;在肖特基二极管两端引出噪声信号;对所述噪声信号进行前置放大,得到前置放大信号;采集所述前置放大信号,计算得到噪声电压功率谱幅值。3.根据权利要求1所述的一种肖特基二极管抗辐照能力无损筛选方法,其特征在于,所述利用所述无损筛选回归预测方程,测试单个肖特基二极管的抗辐照性能,对同批肖特基二极管进行筛选,包括:获取待筛选肖特基二极管的反向击穿电压和低频噪声幅值;...

【专利技术属性】
技术研发人员:石强李兆成
申请(专利权)人:深圳市量为科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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