[发明专利]一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置。该总剂量效应缺陷模型的确定方法包括：构建晶体管三维结构模型；获取初始空穴陷阱电荷参数至晶体管三维结构模型，形成初始辐射缺陷损伤模型；基于晶体管三维结构模型中设定的物理模型和数值求解方法，计算初始辐射缺陷损伤模型的初始归一化过剩基极电流；确定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。

技术领域

本发明实施例涉及微电子技术领域，尤其涉及一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明提供一种总剂量效应缺陷模型的确定方法及装置，以解决现有技术中不可以全面的表征器件总剂量效应退化规律的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种总剂量效应缺陷模型的确定方法，该总剂量效应缺陷模型的确定方法包括：

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Q_i时的空穴陷阱电荷参数N_i＝(I_i)*(N_i-1)/(I_i-1)，I_i为辐射剂量点为Q_i时的预设电流，I_i-1为辐射剂量点为Q_i-1时的预设电流，N_i-1为辐射剂量点为Q_i-1时空穴陷阱电荷参数，N_i为辐射剂量点为Q_i-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。

进一步地，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。

进一步地，还包括：