[发明专利]分析器件电离辐射损伤过程中加速界面态缺陷形成的方法

摘要

一种分析电子元器件电离辐射损伤机制过程中加速界面态缺陷形成的方法，涉及一种加速界面态缺陷形成的方法。目的是解决SiO2作为绝缘材料和钝化层的电子元器件的电离辐射损伤机制分析过程中，辐射诱导的氧化物俘获正电荷和界面态缺陷同时产生影响损伤机制分析的问题。方法：计算单位注量入射粒子的电离/位移吸收剂量和入射深度，根据电离和位移吸收剂量的比例关系，设定入射粒子的剂量率，进行先高后低的顺序辐照。该方法达到了加速界面态缺陷形成，将氧化物俘获正电荷和界面态缺陷的形成的过程分开，实现对氧化物俘获正电荷或界面态缺陷对电子器件辐射损伤性能的影响实现分开研究。本发明适用于电子元器件电离辐射损伤机制的分析。

主权项

1.一种分析电子元器件电离辐射损伤机制过程中加速界面态缺陷形成的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：一、确定电子元器件试样的芯片厚度a；二、确定入射粒子种类和能量：利用Geant4软件，输入入射粒子种类和输入入射粒子的辐射源能量，计算入射粒子在器件中的入射深度d；如果d≤4a，则重新更改辐射源能量或重新选择入射粒子种类，并利用Geant4软件计算入射粒子在器件中的入射深度d保证d＞4a；三、计算电离吸收剂量Id和位移吸收剂量Dd：使用Geant4软件计算在步骤二的入射粒子种类和辐射源能量下计算单位注量的入射粒子在试样内的电离吸收剂量(Id)和位移吸收剂量(Dd)；根据电离吸收剂量(Id)和位移吸收剂量(Dd)随着入射深度的分布，获得电离吸收剂量Id在试样内部产生的损伤的不均匀度和位移吸收剂量Dd在试样内部产生的损伤的不均匀度，电离吸收剂量Id在试样内部产生的损伤的不均匀度和位移吸收剂量Dd在试样内部产生的损伤的不均匀度中任意一个≥10％，则返回步骤二；若电离吸收剂量Id在试样内部产生的损伤的不均匀度和位移吸收剂量Dd在试样内部产生的损伤的不均匀度都＜10％，则进行步骤四；四、确保器件的辐射损伤类型为电离损伤：计算log[(Id+Dd)/Dd]，如果log[(Id+Dd)/Dd]≤5，则返回步骤二；如果log[(Id+Dd)/Dd]>5，则进行步骤五；步骤五、若入射粒子为光子，则调整入射粒子的剂量率R1>10rad/s；若入射粒子为带电粒子、介子或中子，则调整入射粒子的辐照通量Φ1，使Φ1×Id>10rad/s；步骤六、采用步骤五中的辐照通量或剂量率进行辐照试样，辐照总剂量G为：20krad20krad，即完成。