【技术实现步骤摘要】
氢气杂质缺陷演化仿真方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及电子元器件
，具体而言，涉及一种氢气杂质缺陷演化仿真方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]空间环境中存在各种高能宇宙射线，这些射线会与电子系统中的材料或元器件相互作用，从而影响元器件的性能与使用寿命，降低电子设备的可靠性。对于双极型器件来说，当其长期暴露于空间电离辐射环境下时，会产生总剂量效应，其中，总剂量效应是指长期累积的辐射能量使元器件整体功能核性能参数逐渐的退化的现象，主要退化的性能参数包括双极型器件的直流增益等。
[0003]双极型器件在制备生产过程中，会在其SiO2氧化层中引入分子氢，尤其是在高温氢气气氛下进行钝化处理的工艺中，会有大量的氢气通过扩散方式进入氧化层中。目前，已有研究表明，氢分子的存在会加剧双极型器件受到总剂量效应时的损伤程度。因此，对不同浓度氢分子的引入对双极型器件的影响进行考虑是非常重要且无法避免的。但是，由于从试验角度进行研究存在成本高，难度大等问题，例如，对于已完成封装的双极型器件来说，无法引...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气杂质缺陷演化仿真方法，其特征在于，应用于硅基双极型器件氧化层中氢气杂质缺陷演化的仿真，所述方法包括：构建所述硅基双极型器件的SiO2和SiO2/Si界面结构模型；获取发生总剂量效应时所述硅基双极型器件中缺陷演化的基本物理过程；根据所述基本物理过程，构建对应的计算模型；根据氢分子在所述基本物理过程中的具体情况，获取氢分子的相关参数；根据所述氢分子的相关参数、氢气浓度及所述计算模型，获取所述硅基双极型器件氧化层中氢气杂质缺陷演化的仿真结果。2.根据权利要求1所述的氢气杂质缺陷演化仿真方法，其特征在于，所述基本物理过程包括第一基本物理过程、第二基本物理过程、第三基本物理过程和第四物理过程；其中，所述第一基本物理过程为高能光子与SiO2相互作用，发生康普顿效应，产生电子
‑
空穴对；所述第二基本物理过程为电子和空穴在氧化层内部电场的作用下分别向电极和SiO2/Si界面输运；所述第三基本物理过程为输运过程中电子、空穴以及氢气与氧化层中的缺陷发生反应，并通过分解氢分子或直接分解释放质子；所述第四基本物理过程为质子在电场作用下输运到SiO2/Si界面，与氢钝化的悬挂键反应并产生界面陷阱电荷；所述获取发生总剂量效应时所述硅基双极型器件中缺陷演化的基本物理过程，包括：获取发生总剂量效应时所述硅基双极型器件中缺陷演化的第一基本物理过程、第二基本物理过程、第三基本物理过程和第四基本物理过程。3.根据权利要求2所述的氢气杂质缺陷演化仿真方法，其特征在于，所述根据所述基本物理过程，构建对应的计算模型，包括：根据所述第一基本物理过程，构建第一计算模型；根据所述第二基本物理过程，构建第二计算模型；根据所述第三基本物理过程，构建第三计算模型；根据所述第四基本物理过程，构建第四计算模型。4.根据权利要求3所述的氢气杂质缺陷演化仿真方法，其特征在于，所述第一计算模型采用第一公式表示：G
n
＝G
p
＝Y
·
g0·
R
d
；式中，G
n
为电子生成率，G
p
为空穴生成率，Y为产率，g0为单位剂量下初始电子空穴对的生成数，R
d
为剂量率；所述第二计算模型采用电子和空穴的泊松方程和连续性方程表示，其中，所述泊松方程采用第二公式表示：式中，ε为介电常数，ψ为静电势，ρ为氧化层中的电荷密度；所述连续性方程采用第三和第四公式表示：
式中，n和p分别表示电子和空穴，和分别表示电子和空穴的电流密度，G
n
和G
p
分别表示电子和空穴生成项，U
n
和U
p
分别表示电子和空穴复合项；所述第三计算模型采用第五到第十公式表示：VO
n
+h
+
→
E
′
δ
；WO
n
+h
+
→
E
′
γ
；E
′
δ
+H2→
E
δ
(H)+H
+
E
′
δ
+H2→
E
δ
(H)+H
+
；E
δ
(H)+h
+
→
E
′
δ
(H)；E
γ
(H)+h
+
→
E
′
γ
(H)；式中，VO...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴冀，杨剑群，魏亚东，崔秀海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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