基于SDG MOS表面电势理论的PNP BJT过基极电流改进模型研究OA北大核心

电离总剂量(Total Ionizing Dose,TID)效应诱使PNP双极型晶体管(Bipolar Junction Transistors,BJTs)产生界面态电荷和氧化层俘获电荷,导致基极电流异常增大。鉴于传统解析模型的局限性,本文基于对称双栅MOSFET(Symmetric Double Gate MOSFET,SDG MOS)表面电势理论,通过引入缺陷复合机制,提出了一种改进的PNP BJT过基极电流解析模型,并通过数值仿真揭示了不同界面态电荷密度(1×10^(11)~3×10^(12)cm^(2))和氧化层俘获电荷密度(1×10^(11)~1×10^(12)cm^(2))下的表面电势分布特征。3CK3B型晶体管在^(60)Coγ射线下的辐照试验(总剂量50/100 krad(Si))表明:改进模型计算结果与试验值的平均相对误差低至24.5%,较传统模型预测精度提升19%。理论分析表明,该模型可准确表征TID效应下双极晶体管表面电势的分布特征与过基极电流的关联机制,为抗辐射加固设计提供理论依据。