[发明专利]一种晶体管界面态仿真方法、计算设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种晶体管界面态仿真方法、计算设备及存储介质。该方法包括：构建肖特基‑里德‑霍尔体复合模型，肖特基‑里德‑霍尔体复合模型包括单位体积下的第一界面陷阱浓度；将第一界面陷阱浓度转换为单位面积下的第二界面态陷阱浓度，根据第二界面态陷阱浓度构建出肖特基‑里德‑霍尔表面复合模型；构建电子连续性方程和空穴连续性方程；将肖特基‑里德‑霍尔表面复合模型分别与电子连续性方程和空穴连续性方程耦合，得到晶体管界面态模型；利用晶体管界面态模型对晶体管在不同第二界面态陷阱浓度下的基极电流进行仿真。本技术方案的有益效果是：通过仿真模拟界面态对晶体管基极电流的影响，避免了进行繁琐的地面实验，节约了成本。

技术领域

本发明涉及电子器件的仿真模拟技术领域，具体而言，涉及一种晶体管界面态仿真方法、计算设备及存储介质。

背景技术

空间辐射环境会导致双极器件产生电离。电离效应主要是对双极器件的SiO₂钝化层造成损伤，并在SiO₂/Si界面生成界面态，从而影响双极器件的电性能参数。电离辐射效应会在SiO₂层中产生电子空穴对。产生的电子迁移率较大，大部分移出钝化层。在其移出之前，有一部分电子与空穴复合。空穴的迁移率较慢，除与电子复合的空穴外，剩余的被SiO₂层的缺陷俘获，形成俘获正电荷，进而在SiO₂/Si界面处引入界面态。

SiO₂/Si界面处界面态会导致表面的复合率增加，造成基极电流的增加，从而使晶体管电流增益的退化，致使双极器件辐射损伤。

为了准确评价界面态对晶体管影响，通常会采取地面辐照试验进行地面空间环境模拟。然而地面试验耗时长，成本高。

发明内容

本发明解决的问题是通过地面试验研究晶体管界面态时耗时长成本高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种晶体管界面态仿真方法，包括：

构建肖特基-里德-霍尔(SRH)体复合模型，所述肖特基-里德-霍尔体复合模型包括单位体积下的第一界面陷阱浓度；

将所述第一界面陷阱浓度转换为单位面积下的第二界面态陷阱浓度，根据所述第二界面态陷阱浓度构建出肖特基-里德-霍尔表面复合模型；

构建电子连续性方程和空穴连续性方程；

将所述肖特基-里德-霍尔表面复合模型分别与所述电子连续性方程和所述空穴连续性方程耦合，得到晶体管界面态模型；

利用所述晶体管界面态模型对晶体管在不同所述第二界面态陷阱浓度下的基极电流进行仿真。

本发明的有益效果是：通过构建肖特基-里德-霍尔体复合模型，并将所述肖特基-里德-霍尔体复合模型中的第一界面陷阱浓度转换为单位面积下的第二界面态陷阱浓度，利用第二界面陷阱浓度构建出肖特基-里德-霍尔表面复合模型，并将所述肖特基-里德-霍尔表面复合模型得出的复合率耦合到晶体管电子和空穴的连续性方程中得到晶体管界面态模型。调用所述晶体管界面态模型，仿真空间辐照环境中界面态对晶体管基极电流的影响，可以节约成本，较好的模拟空间辐照环境的下界面态基极电流。

可选地，所述构建肖特基-里德-霍尔体复合模型包括根据第一公式构建肖特基-里德-霍尔体复合模型，所述第一公式包括：

其中，U_S1为所述肖特基-里德-霍尔体复合模型的复合率，p为空穴浓度，n为电子浓度，n_i为硅中本征载流子浓度，E_t为缺陷陷阱的能级，E_i为硅中的本征能级，q为元电荷的电荷量，k为玻尔兹曼常数，T为温度，τ_n为电子寿命，τ_p为空穴寿命。