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总电离剂量对基于Al?O?/HfO?/Al?O?电荷俘获存储单元电荷存储能力的影响

DOI：10.1088/0256-307X/35/11/118501 期刊：Chinese Physics Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 由于离散电荷存储机制，电荷俘获存储器（CTM）技术是航空航天和军事任务的理想选择。本研究探讨了在原位10 keV X射线辐照下，采用Al2O3/HfO2/Al2O3（AHA）高k栅堆叠结构的CTM单元的总电离剂量（TID）效应。不同辐射剂量下的C-V特性表明，器件中存储的电荷在辐照过程中持续泄漏，从而导致平带电压（Vfb）发生偏移。直流存储窗口变化不明显，表明其具有良好的编程/擦除能力。此外，还分析了基于AHA的CTM中TID诱导辐射损伤的物理机制。
作者： Yan-Nan Xu，Jin-Shun Bi，Gao-Bo Xu，Bo Li，Kai Xi，Ming Liu，Hai-Bin Wang，Li Luo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究在原位10 keV X射线辐照下，Al2O3/HfO2/Al2O3（AHA）高k栅堆叠结构电荷俘获存储器（CTM）单元的总电离剂量（TID）效应。

研究成果

10 keV X射线对具有AHA结构的CTM器件造成的总剂量辐照效应，会导致存储电子通过发射和栅极氧化层中过量电荷的产生而流失。在TID辐照期间施加正栅极偏压可能加剧退化过程。研究表明，在捕获层中设置更深的陷阱能级并使其分布更窄，同时采用带隙更宽的阻挡氧化层，能够减轻航天应用中CTM器件的TID辐照效应。

研究不足

该研究仅限于10 keV X射线对具有Al2O3/HfO2/Al2O3结构的CTM细胞的影响，所施加的最高总剂量为290千拉德（硅）。研究未涵盖其他类型的辐射或更高剂量。

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