CN113176485A - 一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法及系统，其中测试方法包括：将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。本发明的测试方法可有效测出锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应。
Description
技术领域
本发明涉及晶体管测试技术领域，具体涉及一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法及系统。
背景技术
近年来，随着我国的航天事业迅速发展，在载人航天、月球探测以及卫星导航等方面取得了一系列举世瞩目的成就。2020年1月7日，在西昌用长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星五号送入预定轨道，卫星发射成功。2020年5月5日，在海南文昌卫星发射中心，用长征五号乙运载火箭将我国新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱发射升空。2020年11月24日我国“嫦娥五号”的发射成功，更是实现了我国航空航天事业发展以来的四个首次，是继24号之后时隔44年再次从月表带回月球样本。然而，随着航天任务的日益复杂，航天器的高可靠、长寿命运行成为领域内备受关注的问题。在复杂的空间环境中，航天器必须经受空间极端环境的严苛考验，在远比地面工作环境恶劣的条件下保持正常运行。对航天电子器件来说，空间极端环境包含两个重要方面，一是极端的环境温度；二是空间辐射效应。
一般而言，商用电子器件的工作温度范围在0℃～85℃之间，军用器件则扩展至-55℃～+125℃。然而，对于执行航天任务的电子器件，其面临的温度变化范围远大于此。
比如，火星表面的温度变化范围通常为-133℃～+27℃，而月球车需面临的月表温度变化范围通常为-180℃～+120℃，在极地陨石坑位置，最低温度可达-230℃。工作于空间环境的电子系统，其工作状态、可靠性和寿命必将受到严重的高能粒子辐射和极端温度的影响，严重时可能导致系统失效。极端低温下半导体的一个显著特点是其具有载流子冻析效应。约100K以下时,杂质只有部分被电离,部分甚至是绝大部分的载流子被“冷冻”在杂质能级上,这种现象称为低温载流子冻析效应。然而，引人注目的是，锗硅异质结双极晶体管SiGe HBT中Ge引起的能带变化与温度密切相关，在-180℃～+200℃的极低温度至极高温度范围内都可保持稳定的工作状态，成为太空极端环境领域有力的竞争者。相关研究表明，45％的航天器故障是由电子器件辐射效应导致的，居各类故障事件之首，成为限制电子系统空间可靠应用的重要因素。SiGe HBT由于材料结构的特性，使其具有很好的抗位移损伤和总剂量效应能力。但研究表明，SiGe HBT对空间单粒子效应异常敏感，较低能量的空间粒子入射沿粒子径迹感生出的电子空穴对即可对SiGe HBT内部诱发大量的电荷收集，从而造成其相关逻辑电路的状态翻转，引起电子系统故障。
单粒子效应是空间辐射环境中的高能粒子，如质子、中子、α粒子或重离子入射微电子器件和电路，与其中的敏感区域相互作用沿粒子径迹电离出大量电子空穴对，这些电子空穴对作为新的信息被不同的电集收集，与器件敏感区域原本的信息相互作用，导致器件内部平衡电势急剧变化，造成器件电学特性发生变化，会形成单粒子翻转或单粒子瞬态等软错误，以及单粒子闭锁或单粒子烧毁等硬错误。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种能够测得在极端温度下基于激光微束的辐射对锗硅异质结双极晶体管引发的单粒子效应影响的锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法及系统。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法，包括：将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
可选地，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流。
可选地，所述基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，包括：基于所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的电荷收集量；基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
可选地，所述基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，包括：若所述电荷收集量大于第一预设值，则对应坐标点属于敏感区域。
可选地，对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管施加第二预设辐照条件的激光微束，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的目标区域。
可选地，所述预设温度为-180℃～+200℃。
可选地，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到产生瞬变电流的坐标点的瞬变电流在预设温度、预设偏置条件和第一预设辐照条件下的变化规律。
可选地，对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域以500μm/s速度，施加直径为1.2-1.4μm的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果。
可选地，上述测试方法还包括：将锗硅异质结双极晶体管进行去封装处理，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管。
本发明的第二方面提供了一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试系统，包括：条件设置模块：用于将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；目标区域照射模块：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；敏感区域得出模块：用于基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明通过测试目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，以得到准确的锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，并得到锗硅异质结双极晶体管在空间极端环境下受到不同因素影响后器件的各种性能变化情况，并为锗硅异质结双极晶体管器件在空间极端环境下的可靠性以及提供相应的加固措施提供参考。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的测试方法的流程图；
图2是本发明SiGe HBT器件辐照前的输出特性曲线；
图3是本发明SiGe HBT器件的Gummel特性曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
第一实施方式
本发明的第一实施方式提供了一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法，包括：将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。其中，所述预设温度为-180℃～+200℃，根据需要可选为-180℃、-170℃、-160℃、-150℃、-140℃、-130℃-120℃、-110℃、-100℃、-90℃、-80℃、-70℃、-60℃、-50℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、+10℃、+20℃、+30℃、+40℃、+50℃、+60℃、+70℃、+80℃、+90℃、+100℃、+110℃、+120℃、+130℃、+140℃、+150℃、+160℃、+170℃、+180℃、+190℃和+200℃。本实施方式通过测试目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，以得到准确的锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，并得到锗硅异质结双极晶体管在空间极端环境下受到不同因素影响后器件的各种性能变化情况，并为锗硅异质结双极晶体管器件在空间极端环境下的可靠性以及提供相应的加固措施提供参考。
在一可选实施方式中，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流。此外，基于所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的电荷收集量；基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
在一可选实施方式中，所述基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，包括：若所述电荷收集量大于第一预设值，则对应坐标点属于敏感区域。
在一可选实施方式中，对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管施加第二预设辐照条件的激光微束，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的目标区域。
在一可选实施方式中，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到产生瞬变电流的坐标点的瞬变电流在预设温度、预设偏置条件和第一预设辐照条件下的变化规律。
在一可选实施方式中，对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域以500μm/s速度，施加直径为1.2-1.4μm的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果。
在一可选实施方式中，上述测试方法还包括：将锗硅异质结双极晶体管进行去封装处理，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管。
在一具体实施方式中，测试方法包括：
S1：选择锗硅异质结双极晶体管样品，并进行预处理，具体包括：
取同一批次的同型号锗硅异质结双极晶体管(以下也称SiGe HBT)15只进行准备，对锗硅晶体管器件进行去封装处理，去除晶体管表面的塑料层，暴露出器件内部的版图；具体来说，由于去封装的过程中对器件会产生一定程度的损坏率，选取同一批次的15只SiGeHBT器件进行测试，选出5只电学性能一致性较好的器件作为备选辐照样品。本发明中选用的SiGe HBT器件型号为清华大学生产的KT9041；对作为备选的15只SiGe HBT器件进行去封装处理，由于激光微束的穿透能力有限，本实例针对的SiGeHBT器件为反封装的，因此对其背面去封装，暴露出晶体管版图同时保留电极的引出管脚。参见图2和图3，图2显示了随着输出电压Vc的变化，在施加不同的偏置电压VB时，器件输出电流Ic的变化情况，表明了SiGeHBT器件有没有损坏。图3是本发明SiGe HBT器件的Gummel特性曲线图，横坐标的意义是在基极发射极处于正偏模式下得到基极和集电极电流，因为电流IC/IB＝β是器件的放大倍数，所以根据测量的IB和IC可以得出器件的电流增益β，图3证明SiGe HBT器件性能完好。
设计、制作PCB辐照板，并将去封装后的SiGe HBT焊接在PCB辐照板上并且使SiGeHBT与PCB辐照板电连接；将SiGe HBT直接焊接在PCB辐照板上，减少了器件占据放置在冷热台真空腔内的空间。通过PCB辐照板对SiGe HBT施加预设偏执电压,通过PCB辐照板测试SiGe HBT的瞬变电流，计算电荷收集量，通过PCB辐照板得到瞬变电流在第一预设辐照条件下的变化规律，通过PCB辐照板测试SiGe HBT的输入输出特性。
将SiGe HBT进行测试，选择功能正常、静态和动态电流正常、版图清晰的SiGe HBT作为试验SiGe HBT，其中，去除封装的锗硅异质结晶体管焊接在PCB辐照板上，测试其输入输出特性，确定其可以正常开启。再将焊接有锗硅异质结晶体管的PCB辐照板通电后接入示波器，观测示波器的本底信号值，若本底电压值小于15mV,则证明功能正常。
S2：利用激光微束对器件进行单粒子效应摸底实验，获得试验SiGe HBT的单粒子效应规律，确定试验SiGe HBT的目标区域，具体包括：
将PCB辐照板和试验SiGe HBT固定到冷热台真空腔内的平台上，对真空腔进行封闭，固定冷热台在激光微束实验平台上的位置，并连接冷热台上PCB辐照板与测试系统的连线；其中，冷热台用于将试验SiGe HBT的环境温度调节至预设温度。具体来说，将PCB辐照板固定于冷热台真空腔内的辐照平台靶室中央的样品台上；将PCB辐照板上的电源驱动输入端与信号输出端通过同轴电缆与真空腔靶室外壁上的通用线路转接口相连，再将线路转接口与外部电源和示波器相连；封闭真空腔确保其密封完好，启动真空泵通过真空管路进行预抽真空，当真空条件达到预定值时，使真空泵一直维持腔体内的真空状态，打开示波器观察观察此时的环境噪声，如本底电压噪声小于20mV,则可准备辐照试验。
打开激光微束实验平台上方的显微镜，根据内置CCD相机图像，调整控制平台，使得SiGe HBT的版图能够清晰地出现在显微镜视野中间，并在晶体管表面设置原点位置；其中，控制平台用于控制SiGe HBT在激光微束实验平台上的位置。
设置辐照偏执条件；集电极-衬底结既CS结反向偏执会增强电子向n区、空穴p区的输运，是锗硅异质结晶体管的最劣偏执，当集电极为n型、衬底为p型时，是将集电极的驱动电源接正向外加电压；当集电极为P型、衬底为n型时，是将衬底的驱动电源接正向外加电压。据此本实例选用锗硅异质结晶体管的集电极为n型、衬底为p型，试验中晶体管的集电极接正向电压，以形成CS结方向偏置，并在辐照中保持外加电压不变；偏置电压约为3V。
设置示波器的测试条件：集电极电流瞬变是锗硅异质结晶体管单粒子效应最显著的表征，本实例选用的是npn型晶体管，n型集电极收集电子，产生的是负向电流，据此本实例将示波器上连接集电极输出端口的通道作为触发通道，选择下降沿触发；单粒子效应中，由于外加电场漂移作用引起的瞬变电流约为几十皮秒，随后在扩散作用下瞬变电流在10ns左右消失，据此将示波器的量程设置在20ns～100ns之间，本实例设置但不仅限于50ns，以显示适当的波形；为保证采集到的单粒子效应尽可能真实，数字示波器应满足带宽在2GHz以上，采样率在10GSA/s以上。
进行激光微束辐照装置的出束位置定位。打开激光微束控制平台上方的光学成像系统，首先通过调整控制平台(激光微束发生装置的在平台上,还有ccd)的X轴和Y轴位置，将冷热台真空腔内的被测器件移动到显微镜的视野中心，再调整控制平台的Z轴高度，将显微镜聚焦在SiGe HBT版图表面，微调定位系统，以使定位中心与入射靶心重合，记录此时激光入射靶心的坐标，并设置为原点位置。
对冷热台真空腔内环境进行降温：启动外壳循环水冷却系统，使得温控装置外壳保持在常温附近，有效预防温控装置制冷时，外壳/底座温度会被带得很凉，危害周遭人员设备甚至设备自身。LN2-SYS液氮冷却系统主要分为液氮泵和液氮罐两部分。用管路将温控装置串接在液氮罐和液氮泵之间，温控装置加热块内埋有封闭式进出管路，液氮泵受mK2000B温控装置控制进行抽气，把液氮从液氮罐内吸到温控装置的加热块中，实现温控装置主动降温。温度降到设定的值后使之保持不变，使温度稳定在设置的温度值。
设置第二辐照条件的激光微束。打开激光微束的束流开关。测试系统，记录所有发生单粒子效应的入射点的电压瞬变数据，得到目标区域，其中，目标区域可以为几个小块的区域。其中，第二辐照条件的激光微束为波长为0.532um-1.064um激光类型可以为单光子和双光子，光斑直径：1.2μm-1.4μm，步长为2μm。具体来说，激光微束的波长为532nm时，光斑直径为1.2nm；波长为1064nm时，光斑直径为1.4um。
S3：敏感区域定位，具体包括：
对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。具体为：
通过调节束斑装置，将激光微束的束斑大小调节控制在5μm×5μm以下，获得聚焦的激光微束流。打开束流快门，连续发射激光微束，观察是否发生单粒子效应引起的电压瞬变现象，如果示波器未捕捉到正确的电压脉冲，则重新选定入射位置，直至观察到单粒子瞬态脉冲数据；示波器设置为自动触发、自动保存状态，以10μm为扫描步长，对整个器件逐点进行激光微束辐照，每个离子入射位置停留10秒，记录所有的瞬变电压脉冲数据；
基于瞬变电压脉冲数据对敏感区域进行定位，具体包括；当瞬态脉冲不再出现时，逐步缩小步径进行辐照，以确定敏感区域边界，本实例以样品右边界的定位为例进行说明：当某一离子入射点不能捕获单粒子效应波形时，首先保持Y轴坐标不变，将X-Y平台的移动步长减小为5μm，向X轴方向移动，再次进行激光微束辐照，此时可能发生两种情况：第一种情况，激光微束诱发效应脉冲，使样品台变为向X轴正方向移动3μm，以此类推，反复开展辐照，确定出敏感区域边界；第二种情况，离子入射未引起单粒子效应，则调小步径至3μm再次向X轴负方向移动，开展辐照试验，以此类推确定出敏感区域边界；重复这一过程，定位出整个锗硅异质结晶体管的单粒子效应敏感区域。重复此过程，定位出整个锗硅异质结晶体管的单粒子效应敏感区域。
其中，瞬变电流与电荷收集量是锗硅异质结晶体管单粒子效应损伤机制的两种重要表征形式，以此开展的抗辐射加固的必要条件是明确器件敏感结构，因此，本实例的第一个目的是获得极端温度下器件的瞬变电流与电荷收集量的变化规律，第二个目的是获得锗硅晶体管单粒子效应的敏感区域，据此本实例可按照如下步骤处理试验数据：记录和处理实验数据的过程如下：
记录每一个激光微束入射点坐标所对应的电压随时间变化的数据文件；计算电流瞬变与电荷收集值；将示波器设置为50Ω的阻抗匹配值，因此将记录的瞬变电压值除以50Ω得到瞬变电流随时间的变化关系，集电极瞬变电流对时间进行积分运算获得集电极收集电荷量
获得统计规律数据：
每一个激光微束入射点的辐照都持续10s，这10s内可能诱发多次单粒子效应，因此本实例对同一入射点的多组电流与电荷值求其均值与方差，获得锗硅异质结晶体管单粒子效应统计规律。
定位锗硅异质结晶体管单粒子效应敏感区域：
将电荷收集量与离子入射点位置的变化关系逐点对应，当某一位置离子入射后在1ns内的电荷收集量大于0.5pC时，认为该入射点位于敏感区域内；否则，该入射点位置不属于敏感区域。
根据对锗硅异质结晶体管单粒子效应测试获得的集电极电荷收集量与离子入射关系图，得出锗硅异质结晶体管在CS结内及其附近的区域对单粒子效应较为敏感。
第二实施方式
本发明的第二实施方式提供了一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试系统，包括：条件设置模块：用于将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；目标区域照射模块：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；敏感区域得出模块：用于基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
在一可选实施方式中，目标区域照射模块包括：目标区域照射单元：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流。
在一可选实施方式中，敏感区域得出模块包括：电荷收集量获取单元：用于基于所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的电荷收集量；敏感区域确定单元：用于基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
在一可选实施方式中，敏感区域确定单元包括：判定子单元：若所述电荷收集量大于第一预设值，则对应坐标点属于敏感区域。
在一可选实施方式中，锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试系统还包括：目标区域确定模块：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管施加第二预设辐照条件的激光微束，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的目标区域。
在一可选实施方式中，目标区域照射模块包括：变化规律得出单元：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到产生瞬变电流的坐标点的瞬变电流在预设温度、预设偏置条件和第一预设辐照条件下的变化规律。
本实施方式与第一实施方式相同之处，在此不多做赘述。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法，其特征在于，包括：
将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；
对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；
基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：
对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，包括：
基于所述目标区域中每一个坐标点在预设时间内的瞬变电流，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的电荷收集量；
基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述基于所述电荷收集量，得出所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域，包括：
若所述电荷收集量大于第一预设值，则对应坐标点属于敏感区域。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管施加第二预设辐照条件的激光微束，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的目标区域。
6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述预设温度为-180℃～+200℃。
7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：
对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加预设辐照条件的激光微束，得到产生瞬变电流的坐标点的瞬变电流在预设温度、预设偏置条件和第一预设辐照条件下的变化规律。
8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，包括：
对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域以500μm/s速度，施加直径为1.2-1.4μm的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果。
9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：
将锗硅异质结双极晶体管进行去封装处理，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管。
10.一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试系统，其特征在于，包括：
条件设置模块：用于将试验锗硅异质结双极晶体管放置于预设温度下，并对所述试验锗硅异质结双极晶体管施加预设偏置条件；
目标区域照射模块：用于对所述预设温度和所述预设偏置条件下的所述试验锗硅异质结双极晶体管的目标区域施加第一预设辐照条件的激光微束，得到所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果；
敏感区域得出模块：用于基于所述目标区域中每一个坐标点的瞬变电流结果，得到所述试验锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应的敏感区域。
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| CN202110412508.2A CN113176485A (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种锗硅异质结双极晶体管的单粒子效应测试方法及系统 |
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