Метод тестирования радиационной стойкости материалов полупроводниковой электроники в электронном микроскопе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Облучение электронами может использовать как имитация облучения гамма-излучения. В работе представлен метод расчета поглощенной энергии электронов в различных материалах в широком диапазоне атомных номеров и пересчета этой энергии в поглощенную дозу, которая эквивалентна керме гамма-излучения. Основными параметрами представленной модели являются эффективный атомный номер мишени Z eff , ее плотность ρ и энергия электронов E 0 . Для пересчета поглощенной дозы также необходимо учитывать поток электронов F , а также толщину рассматриваемого слоя. Проведено сравнение результатов воздействия облучения электронами с энергией в несколько кэВ и гамма-излучения.

Об авторах

В. А. Киселевский

НИЦ Курчатовский институт – ОФТИ им. К.А. Валиева

Email: sevakiselevskiy@yandex.ru
Москва, Россия

А. А. Татаринцев

НИЦ Курчатовский институт – ОФТИ им. К.А. Валиева

Email: tatarintsev@ftian.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Белоусов А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В . Космическая электроника, 2015.
  2. Андреев Д.В., Бондаренко Г.Г., Андреевa В.В . Изменение зарядового состояния МОП-структур с радиационно-индуцированным зарядом при сильнополевой инжекции электронов // Поверхность. Рентгеновские , Синхротронные и Нейтронные Исследования, 2023, vol. 1, pp. 55–60. https: //d oi.org/10.31857/s1028096023010053
  3. Kumar J., Birla S., Agarwal G . A review on effect of various high-k dielectric materials on the performance of FinFET device // Mater. Today Proc., 2023, vol. 79, pp. 297–302. https: //d oi.org/10.1016/j.matpr.2022.11.204
  4. Zhang W., Wang G., Tang M. et al . Impact of Radiation Effect on Ferroelectric Al-Doped HfO 2 Metal- Ferroelectric- Insulator-Semiconductor Structure // IEEE Access, 2020, vol. 8, pp. 108121–108126. https: //d oi.org/10.1109/ACCESS.2020.3000865
  5. Zhang W., Li G., Long X. et al . A Comparative Study of the γ -Ray Radiation Effect on Zr-Doped and Al-Doped HfO 2 -Based Ferroelectric Memory // Phys. Status Solidi Basic Res . 2020, vol. 257, pp. 2–7. https: //d oi.org/10.1002/pssb.201900736
  6. Galloway K.F., Roitman P . Some aspects of using Scanning Electron Microsope for total dose testing, 1977.
  7. Everhart T.E., Hoff P.H . Determination of kilovolt electron energy dissipation vs penetration distance in solid materials // J. Appl. Phys . , 1971, vol. 42, pp. 5837–5846. https: //d oi.org/10.1063/1.1660019
  8. Grün A.E . Lumineszenz-photometrische Messungen der Energieabsorption im Strahlungsfeld von Elektronenquellen Eindimensionaler Fall in Luft, Zeitschrift Fur Naturforsch // Sect. A J. Phys. Sci ., 1957, vol. 12, pp. 89–95. https: //d oi.org/10.1515/zna-1957-0201
  9. Berger M.J., Seltzer S.M . Tables of Energy Losses and Ranges of Electrons and Positrons // Nasa Sp., 1964, vol. 3012, pp. 1–134.
  10. Sternheimer R.M ., Density effect for the ionization loss of charged particles // Phys. Rev . , 1966, vol. 145, pp. 247–250. https: //d oi.org/10.1103/PhysRev.145.247
  11. Hunger H.-J., Kuchler L . Measurements of the electron backscattering coefficient in the energy range of 4 to 40 keV // Phys. Status Solidi, 1979, vol. 56, pp. 45–48.
  12. Fitting H.-J., Glaefeke H., Wild W . Electron penetration and energy transfer in solid targets // Phys. Status Solidi, 1977, vol. 43, pp. 185–190. https: //d oi.org/10.1002/pssa.2210430119
  13. Kanaya K., Okayama S ., Penetration and energy-loss theory of electrons in solid targets // J. Phys. D Appl. Phys . , 1972, vol. 5, pp. 43–58. http: //i opscience.iop.org/0022-3727/5/1/308
  14. Howell P.G.T., Davy K.M.W., Boyde A . Mean atomic number and backscattered electron coefficient calculations for some materials with low mean atomic number // Scanning, 1998, vol. 20, pp. 35–40. https: //d oi.org/10.1002/sca.1998.4950200105
  15. Fitting H.J . Six laws of low-energy electron scattering in solids // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena, 2004, vol. 136, pp. 265–272. https: //d oi.org/10.1016/j.elspec.2004.04.003
  16. Niedrig H . Analytical Models in Electron Backscattering // Scan. Electron Microsc . , 1982, pp. 51–68. https: //d igitalcommons.usu.edu/electron/vol1982/iss1/5
  17. Niedrig H . Electron backscattering from thin films // J. Appl. Phys . 1982, vol. 53. https: //d oi.org/10.1063/1.331005
  18. Панасюк М.И., Новиков Л.С. Модель космоса. Том I. Физические условия в космическом пространстве, 2007.
  19. Grodstein G.W . X-ray Attenuation Coefficients From 10 keV to 100 MeV // Natl. Bur. Stand. Circ . , 1957, vol. 583, pp. 1.
  20. Klein O., Nishina T . Ü ber die Streuung von Strahlung durch freie Elektronen nach der neuen relativistischen Quantendynamik von Dirac // Zeitschrift F ü r Phys . , 1929, vol. 52, pp. 853–868. https: //d oi.org/10.1007/BF01366453
  21. Bethe H., Heitler W . On the Stopping of Fast Particles and on the Creation of Positive Electrons // Proc. R. Soc. London. Ser. A, 1934, vol. 146, pp. 83–112. https: //d oi.org/10.1142/9789812795755_0006

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).