硅材料和二极管的单粒子位移损伤的多尺度模拟研究

摘要：

基于二体碰撞近似理论(BCA),应用分子动力学(MD)和动力学蒙特卡罗(KMC)方法相结合的多尺度模拟方法,研究了单粒子位移损伤(SPDD)缺陷及电流的演化过程.研究结果表明,SPDD事件中引起的缺陷在106 s内分为3个阶段:阶段工(1×10-11 s≤t＜2×10-3 s)以点缺陷成团为主;阶段Ⅱ(2×10-3s≤t＜2×102 s)中以缺陷团内部的间隙原子和空位复合反应为主;阶段Ⅲ(t≥2×102 s)中以小缺陷团发射间隙原子和空位为主.提出一种计算粒子在硅二极管中引起的SPDD电流的方法,推导了多种缺陷存在时引起的二极管反向电流增加的计算公式.基于KMC模拟的位移损伤缺陷演化结果,计算了光电二极管的SPDD电流密度及归一化退火因子.结果 表明,KMC模拟计算的退火因子与文献实验测量结果相一致,建立的多尺度模拟方法可预估硅器件的SPDD电流.

关键词：位移损伤、多尺度模拟、单粒子效应、硅、二极管

所属期刊栏目：53

分类号：O474;O571(半导体物理学)

在线出版日期：2019-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2106-2113