马红跃，方 健，雷一博，黎 明，卜 宁，张 波

（电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都610054）

1 引言

LDMOS（Lateral Double-Diffused Metal-Oxide-Semiconductor）被广泛应用于各种功率转换集成电路中，如功率开关、功率集成电路等。当LDMOS器件运用在航天器的功率开关、功率集成电路上时，必然受到辐照的影响[1]。宇宙空间中存在大量的带电粒子和宇宙射线，这些带电粒子和高能射线会导致LDMOS器件的电特性参数发生退化，包括阈值电压漂移、跨导退化、泄漏电流增加、耐压下降等[2-4]。

对于N型LDMOS，总剂量辐照（Total-Ionizing-Dose，TID）引起的阈值电压漂移一般认为是由辐照在氧化层中产生了正的固定电荷以及Si和SiO2界面态所致[5]，正的固定电荷导致沟道反型，沟道提前开启，阈值电压向负方向漂移；界面态又会使阈值电压向正方向移动。阈值电压漂移主要由氧化层中产生的正的固定电荷量主导，其产生量与氧化层厚度成正比，由固定电荷引起的阈值电压漂移量与氧化层厚度成平方关系。对于阈值电压漂移，认为可以通过减薄氧化层厚度以及栅氧化层采用高K栅介质材料等手段来减少氧化层中的缺陷[6-8]。

常规600 V N型LDMOS属于高压大功率器件，常用在高压栅驱动芯片上。当芯片工作电压较高时，需要LDMOS承受高电压，这种情况下必须使用栅氧化层较厚的LDMOS晶体管，而电路的抗总剂量辐照能力主要由氧化层较厚的高压LDMOS晶体管所决定。由于总剂量辐照后，阈值电压漂移量与栅氧化层厚度成平方关系[7-8]，此时栅氧化层较厚的600 V N型LDMOS阈值电压有可能由正变为负，直接影响电路工作点，造成电路功能异常。……