[發明專利]一種基于仿真的單粒子效應截面獲取方法

有效

• 申請號: 201210488381.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102999666A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 郭紅霞;張科營;羅尹虹;趙雯;閆逸華;王園明;張鳳祁;郭曉強;丁李麗;王忠明;王燕萍
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種基于仿真的單粒子效應截面獲取方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1】設定器件的實際材料結構、幾何結構、摻雜參數，實現完整的器件模型；

S2】進行半導體特性數值計算，求解擴散漂移方程、泊松方程以及載流子連續方程，獲取器件的電學特征曲線；

所述擴散漂移方程、泊松方程以及載流子連續方程如下所示：

ϵ▿2ψ=-q(p-n+ND+-ND-)]]>

∂n∂t=Gn-Rn+1q▿·Jn,∂p∂t=Gp-Rp-1q▿·Jp]]>

J→n=qnμnE→+qDn▿n,J→p=qpμpE→+qDp▿p]]>

其中：

和是分別指電子電流密度和空穴電流密度；

是指電場密度；

R_n和R_p是分別指電子和空穴的產生率；

G_n和G_p是分別指電子和空穴的復合率；

n是電子密度；

p是空穴密度；

q為電子電量；

μ_n和μ_p分別指電子和空穴的遷移率；

D_n和D_p是分別指電子和空穴的擴散系數；

S3】開展單粒子效應器件模型關鍵電學參數校準，使器件電學符合理論預期；所述關鍵電學參數包括晶體管轉移特性曲線和存儲器延遲特性曲線；

S4】開展單粒子效應器件模型關鍵工藝參數校準，使器件單粒子效應電荷收集脈沖電流與理論模型一致；所述關鍵工藝參數包括器件襯底厚度、阱深、橫向隔離區域參數；

S5】在器件模型的表面開展對粒子入射位置進行隨機抽樣，在隨機抽樣得到的入射位置上開展添加單粒子效應物理模型的半導體器件數值計算，從而獲取該粒子單粒子效應靈敏區域的位置；

S6】在該單粒子效應靈敏區域的位置附近逐點開展單粒子效應半導體器件數值仿真，即單粒子效應數值仿真的遍歷抽樣，從而獲取該粒子單粒子效應靈敏區域的形狀和大小；

S7】在利用步驟S5、S6獲取的粒子單粒子效應靈敏區域內進行更高密度的逐點單粒子效應數值仿真，獲取低能粒子的單粒子效應靈敏區域的位置和大小；

S8】根據獲取的單粒子效應靈敏區域圖形，統計不同粒子引起的單粒子效應截面，采用威布爾方法擬合單粒子翻轉效應靈敏性隨粒子入射粒子的曲線，實現半導體器件單粒子效應特性評估。