[发明专利]一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法

权利要求书

1.一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)开展地面重离子辐照试验，获取器件单粒子翻转截面σ和入射离子参数LET的试验数据；

(2)预估单粒子翻转饱和截面σ_sat、单粒子翻转LET阈值LET_th、器件敏感区深度d、器件漏斗长度F的区间范围；

(3)在预估范围内对每一个参数进行调节，采用恰当的估计方法对单粒子威布尔曲线进行拟合，最终采用蒙卡仿真工具开展仿真，获取特定空间条件下器件的单粒子在轨翻转率及在轨翻转率平均优值；

(4)获取每一个参数变化与在轨翻转率平均优值的关系，从而确定器件在轨单粒子翻转率参考区间。

2.根据权利要求1所述的一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体实现如下：

(2.1)参照与预估器件结构、工艺最接近的器件的单粒子试验数据，确定进行试验的离子种类；

(2.2)为待预估的器件开发单粒子实验系统，在重离子加速器上开展单粒子翻转试验；

(2.3)统计单粒子翻转数与入射离子总注量，获取单粒子翻转截面与入射离子参数LET的数据。

3.根据权利要求2所述的一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法，其特征在于：所述步骤(2.3)中，第i种离子入射情况下的单粒子翻转截面σ(i)的计算公式为σ(i)＝N(i)/φ(i)

其中，φ(i)为垂直入射到器件表面的第i种离子的总注量；

N(i)为第i种离子入射情况下的单粒子翻转数。

4.根据权利要求1所述的一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法，其特征在于，所述步骤(2)的实现方式如下：

(3.1)地面重离子辐照试验中，入射离子应当覆盖引发器件单粒子翻转的LET值最小的离子到单粒子翻转截面达到饱和的LET值最大的离子，合理设置最小的LET值，单粒子翻转LET阈值0LET_th设置的最小LET值；

(3.2)单粒子翻转饱和截面-5σ_maxσ_sat5σ_max，σ_max为入射离子LET最大时的单粒子翻转截面；

(3.3)根据待预估器件的结构参数和工艺参数，利用器件仿真工具TCAD确定器件敏感区深度和器件漏斗长度的区间范围。

5.根据权利要求1所述的一种预估器件在轨单粒子翻转率参考区间的方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体实现步骤为：

(4.1)对单粒子翻转饱和截面、单粒子翻转LET阈值在预估范围内进行调节，利用最小二乘法开展威布尔拟合获取单粒子威布尔曲线参数；

单粒子威布尔曲线具体形式为：

σ(LET)＝σ_sat(1－exp{－[(LET－LET_th)/W]^S})

σ(LET)表示LET值下的单粒子翻转截面，W表示威布尔曲线的宽度参数，S表示威布尔曲线的形状参数；

对上式两边取2次自然对数处理后得到，

ln(LET－LET_th)＝(1/S)×ln{ln[σ_sat/(σ_sat－σ(LET))]}+ln(W)

于是变成了线性方程y＝mx+b,其中

y＝ln(LET－LET_th)

m＝1/S

x＝ln{ln[σ_sat/(σ_sat－σ(LET))]}

b＝ln(W)

根据最小二乘法进行线性回归分析，求出线性方程中的斜率m值和截距b值，那么便求出了威布尔曲线的宽度参数W以及形状参数S；

(4.2)对敏感区深度和器件漏斗长度在预估范围内进行调节，结合获取的单粒子威布尔曲线的参数，获取蒙卡仿真所需全部参数；

(4.3)在蒙卡仿真工具中进行仿真，获取特定空间条件下的单粒子在轨翻转率。