超深亚微米MOS器件单粒子翻转截面计算方法研究

摘要

超深亚微米器件具有特征尺寸小、体积小、集成度高、功能强等特点。为了满足现代航天器性能不断提高的要求，需采用超深亚微米器件。而这些新型元器件在空间应用过程中，受到空间辐射环境影响一旦发生失效，将会对系统和航天器产生重大的影响。因此，为了保障太空中航天器安全可靠的飞行，新型元器件在选用时必须考虑其抗单粒子辐射性能，进行器件单粒子效应的在轨预计，预计其在轨单粒子翻转率。为进行超深亚微米器件单粒子翻转率的在轨预计，迫切需要计算超深亚微米器件的单粒子翻转截面。
　　由于深亚微米尺度下计算单粒子翻转截面的方法，如重离子点值截面模型算法、质子Bendel两参数截面模型算法等，都是建立在RPP模型的基础上，无法适用于超深亚微米器件单粒子翻转截面的计算。要进行超深亚微米器件单粒子翻转截面的计算，需建立包括电荷共享效应的器件几何模型与电荷收集模型。本文针对超深亚微米MOS器件单粒子翻转截面的计算方法进行研究，完成的主要工作如下：
　　1、在研究超深亚微米器件单粒子新效应物理机理及多体积概念的基础上，建立用于翻转截面计算的超深亚微米器件单粒子效应器件模型及考虑电荷共享的电荷收集模型。
　　2、基于模型，建立了包括电荷共享和多位翻转在内的超深亚微米器件单粒子翻转截面的计算方法。
　　3、模拟研究粒子入射漏区时相邻敏感单元间的电荷共享及粒子入射漏区周围时相邻敏感单元间的电荷共享，从而判断粒子入射是否导致单粒子翻转及多位翻转。同时，模拟仿真粒子在敏感节点内产生的能量沉积，计算单粒子翻转截面，验证了计算方法的正确性。
　　4、研究超深亚微米器件单粒子单位翻转截面和多位翻转截面之间的关系。