连续激光与单脉冲纳秒激光对CMOS的损伤效应

摘要

针对前照式有源型可见光互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,开展了1080 nm连续激光与1064 nm单脉冲ns激光损伤效应的对比研究,观察到了CMOS出现点损伤、半边黑线损伤与十字交叉黑线损伤三个典型的硬损伤阶段,并分析了损伤机理.在连续激光辐照下,损伤效应主要是热效应的影响.当辐照时间小于稳态时间时,辐照时间越长,损伤阈值越低,当辐照时间大于稳态时间时,损伤阈值趋于稳定值.对损伤后的CMOS器件的微观结构进行了显微观察,结合CMOS电路结构深入分析了各种典型实验现象的损伤机理,半边黑线损伤与十字交叉黑线损伤主要是不同层金属线路熔断导致信号断路.在单脉冲ns激光作用下,CMOS像元表面的硬损伤主要是激光加热作用和等离子体冲击波作用引起的.