深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法与流程

本发明属于器件辐射效应评估领域，特别是涉及一种深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法。

背景技术：

1、在空间辐射环境及强核辐射环境下工作的深亚微米级器件，会受到辐射环境产生的辐射效应而导致深亚微米级器件的漂移、失效甚至损坏等问题。因此，在针对空间辐射环境及强核辐射环境下工作的深亚微米级器件，需在地面模拟装置进行辐射效应的评估；而目前地面模拟试验多为保证标定深亚微米级器件表面的吸收剂量。在深亚微米级器件的辐照试验中，由于器件尺寸较小，器件的辐射灵敏区将可能位于伽马射线的剂量建成区，导致器件辐射灵敏区的实际吸收的剂量小于标称辐照剂量，给器件在不同累积剂量下的辐射效应分析带来误差。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，包括以下步骤：

4、s1、根据待试验深亚微米级器件的结构在仿真软件中建模，得到深亚微米级器件模型，并仿真辐照试验环境并统计深亚微米级器件模型中各板层的吸收剂量；

5、s2、在深亚微米级器件模型添加平衡层的仿真模型，仿真辐照试验并确定深亚微米级器件模型的敏感层达到次级电子平衡时平衡层的厚度；

6、s3、采用与平衡层相同的材料仿真出与亚微米器件模型厚度相同的平衡模体，仿真辐照试验并统计平衡模体的吸收剂量；

7、s4、将平衡模体的吸收剂量与深亚微米级器件模型的敏感层的吸收剂量进行比较，判断未添加平衡层时辐照试验中待试验深亚微米级器件的敏感层是否能达到次级电子平衡，如果能则执行s5步骤；否则执行s6步骤；

8、s5、在实际辐照试验环境下直接对待试验深亚微米级器件进行辐照试验；

9、s6、根据平衡层的仿真模型制作对应的平衡层，在深亚微米级器件上添加平衡层后再在辐照试验环境下进行辐照试验。

10、进一步的，在所述s1步骤中，先确认待试验深亚微米级器件的结构，得到待试验深亚微米级器件的各板层的厚度信息和材料信息；然后根据待试验深亚微米级器件的各板层的厚度信息和材料信息在仿真软件中建模形成对应的模型作为深亚微米级器件模型。

11、进一步的，在所述s2步骤和s3步骤中，选用能量为1.25mev的60co-γ射线，并采用平行入射方式仿真实际的试验环境。

12、进一步的，在所述s1步骤、s2步骤和s3步骤中，选用蒙卡仿真软件进行仿真建模。

13、进一步的，所述深亚微米级器件包括衬底、隔离氧化层、浮栅层、氧化硅层、控制栅层、钝化层和塑封层，所述氧化硅层为敏感层。

14、进一步的，所述平衡层采用水等效平衡材料；

15、进一步的，所述平衡层的材料选用水等效聚乙烯材料。

16、进一步的，根据仿真软件的β值判断深亚微米级器件模型的敏感层是否达到次级电子平衡，如果β值等于1，则判断达到次级电子平衡；如果β值接近1，则判断接近次级电子平衡；其中，β为吸收剂量和碰撞比释动能的比值。

17、进一步的，所述平衡层的厚度为3mm～5mm。

18、进一步的，在所述s4步骤中，判断辐照试验中待试验深亚微米级器件的敏感层是否能达到次级电子平衡的方法为：

19、如果深亚微米级器件的敏感层的吸收剂量与平衡模体的吸收剂量差距小于或等于5％，则认为达到深亚微米级器件敏感层达到次级电子平衡；否则，认为达到深亚微米级器件敏感层不能达到次级电子平衡。

20、本发明中，针对航天用深亚微米级器件在地面模拟装置中进行伽马射线辐照试验时，仅标定深亚微米级器件表面的吸收剂量，从而导致灵敏区剂量不准确的问题，通过蒙卡仿真软件计算及试验对比认证，在添加水等效聚乙烯材料的平衡层能定位器件结构灵敏区，保证灵敏区的吸收剂量准确，显著减弱了辐照试验中伽马射线剂量建成区所产生的误差，能够准确保证辐照试验剂量的准确性。

1.一种深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：在所述s1步骤中，先确认待试验深亚微米级器件的结构，得到待试验深亚微米级器件的各板层的厚度信息和材料信息；然后根据待试验深亚微米级器件的各板层的厚度信息和材料信息在仿真软件中建模形成对应的模型作为深亚微米级器件模型。

3.如权利要求1所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：在所述s2步骤和s3步骤中，选用能量为1.25mev的60co-γ射线，并采用平行入射方式仿真实际的试验环境。

4.如权利要求1所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：在所述s1步骤、s2步骤和s3步骤中，选用蒙卡仿真软件进行仿真建模。

5.如权利要求1所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：所述深亚微米级器件包括衬底、隔离氧化层、浮栅层、氧化硅层、控制栅层、钝化层和塑封层，所述氧化硅层为敏感层。

6.如权利要求1所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：所述平衡层采用水等效平衡材料。

7.如权利要求6所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：所述平衡层的材料选用水等效聚乙烯材料。

8.如权利要求7所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：根据仿真软件的β值判断深亚微米级器件模型的敏感层是否达到次级电子平衡，如果β值等于1，则判断达到次级电子平衡；如果β值接近1，则判断接近次级电子平衡；其中，β为吸收剂量和碰撞比释动能的比值。

9.如权利要求8所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于：所述平衡层的厚度为3mm～5mm。

10.如权利要求7所述的深亚微米级器件总剂量试验灵敏区剂量修正的方法，其特征在于，在所述s4步骤中，判断辐照试验中待试验深亚微米级器件的敏感层是否能达到次级电子平衡的方法为：