【技术实现步骤摘要】
一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置
本专利技术实施例涉及微电子
，尤其涉及一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置。
技术介绍
双极晶体管作为一种重要的分立半导体器件，是双极型数字和模拟集成电路的核心器件，广泛应用与航天器的电子系统中。然而，工作于太空环境的微电子器件与电路将不可避免的遭受各种宇宙射线和高能粒子的电离辐射影响，引起性能退化而给航天器电子系统的可靠性带来重大隐患。尤其当其应用于卫星壳体外部时，短时间内遭受的粒子辐射急剧增加，电离辐射总剂量效应成为不可忽视的损伤因素。而双极晶体管中的隔离氧化层结构形成的硅/二氧化硅界面使其易受到总剂量效应的影响，分析总剂量效应损伤机制对晶体管的空间可靠应用意义重大。现有技术中，对辐射后器件损伤的分析是采用传统双极晶体管正向电学特性的方法。针对电离辐射总剂量效应的研究，主要体现在辐射损伤对器件电学特性退化的宏观影响上，实验手段以研究电学参数退化的测试技术为主。然而，现有的辐射效应宏观电学参数退化分析，不可以全面的表征器件总剂量效应退化规律。<...
【技术保护点】
1.一种总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，包括：/n构建晶体管三维结构模型；/n获取初始空穴陷阱电荷参数至所述晶体管三维结构模型，形成初始辐射缺陷损伤模型；/n基于所述晶体管三维结构模型中设定的物理模型和数值求解方法，计算所述初始辐射缺陷损伤模型的初始归一化过剩基极电流；/n确定所述初始归一化过剩基极电流为预设初始归一化过剩基极电流时，根据所述初始空穴陷阱电荷参数以及预设的每相邻两个辐射剂量点的归一化过剩基极电流之间的比例关系确定不同辐射剂量点对应的空穴陷阱电荷参数，形成不同辐射剂量点下的总剂量效应缺陷模型；/n其中，辐射剂量点为Q
【技术特征摘要】
1.一种总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，包括：
构建晶体管三维结构模型；
获取初始空穴陷阱电荷参数至所述晶体管三维结构模型，形成初始辐射缺陷损伤模型；
基于所述晶体管三维结构模型中设定的物理模型和数值求解方法，计算所述初始辐射缺陷损伤模型的初始归一化过剩基极电流；
确定所述初始归一化过剩基极电流为预设初始归一化过剩基极电流时，根据所述初始空穴陷阱电荷参数以及预设的每相邻两个辐射剂量点的归一化过剩基极电流之间的比例关系确定不同辐射剂量点对应的空穴陷阱电荷参数，形成不同辐射剂量点下的总剂量效应缺陷模型；
其中，辐射剂量点为Qi时的空穴陷阱电荷参数Ni＝(Ii)*(Ni-1)/(Ii-1)，Ii为辐射剂量点为Qi时的预设电流，Ii-1为辐射剂量点为Qi-1时的预设电流，Ni-1为辐射剂量点为Qi-1时空穴陷阱电荷参数，Ni为辐射剂量点为Qi-1时空穴陷阱电荷参数；
其中，所述初始空穴陷阱电荷参数为辐射剂量点为Q1时的空穴陷阱电荷参数N1。
2.根据权利要求1所述的总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，形成不同辐射剂量点下的总剂量效应缺陷模型之后，还包括：
根据所述物理模型和所述数值求解方法，计算所述不同辐射剂量点下的总剂量效应缺陷模型的终态归一化过剩基极电流；
确定所述终态归一化过剩基极电流为预设终态归一化过剩基极电流时，则确定所述总剂量效应缺陷模型为最终总剂量效应缺陷模型。
3.根据权利要求2所述的总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，还包括：
根据所述最终总剂量效应缺陷模型绘制总剂量效应缺陷模型内部载流子复合率变化视图；
根据所述总剂量效应缺陷模型内部载流子复合率变化视图获取总剂量效应机理。
4.根据权利要求1所述的总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，所述晶体管三维结构模型包括发射区、基区、集电区、发射结覆盖氧化层、集电结隔离氧化层以及电极接触区域；
构建晶体管三维结构模型，包括：
获取所述发射区、所述基区、所述集电区、所述发射结覆盖氧化层、所述集电结隔离氧化层以及所述电极接触区域的掺杂类型和掺杂浓度；
根据获取的所述发射区、所述基区、所述集电区、所述发射结覆盖氧化层、所述集电结隔离氧化层以及所述电极接触区域的掺杂类型和掺杂浓度形成晶体管三维结构模型。
5.根据权利要求4所述的总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，所述晶体管三维结构模型的发射结的发射区一侧区域为高斯掺杂向基区扩散；
所述晶体管三维结构模型的集电结的集电区一侧区域为高斯掺杂向基区扩散；
所述晶体管三维结构模型的整个基区为高斯掺杂双向扩散。
6.根据权利要求4所述的总剂量效应缺陷模型的确定方法，其特征在于，总剂量效应缺陷模型包括第一剂量率总剂量效应缺陷模型和第二剂量率总剂量效应缺陷模型；
获取初始空穴陷阱电荷参数至所述晶体管三维结构模型，形成初始辐射缺陷损伤模型，包括：
获取所述发射结覆盖氧化层与所述集电结隔离氧化层的Si/SiO2界面处的初始浅能级空穴陷阱电荷参数，以形成第一初始辐射缺陷损伤模型；
计算所述初始辐射缺陷损伤模型的初始归一化过剩基极电流，包括：
计算所述第一初始辐射缺陷损伤模型的第一初始归一化过剩基极电流；
根据所述初始空穴陷阱电荷参数以及预设的每相邻两个辐射剂量点的归一化过剩基极电流之间的比例关系确定不同辐射剂量点对应的空穴陷阱电荷参数，形成不同辐射剂量点下的总剂量效应缺陷模型，包括：
根据所述初始空穴陷阱电荷参数以及第一剂量率下的预设的每相邻两个辐射...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晋新，郭红霞，任迪远，付军，王玉东，潘霄宇，王辉，冯娟，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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