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申请/专利权人：西北核技术研究所

摘要：本发明属于半导体器件单粒子效应仿真领域，尤其涉及一种模拟粒子入射下纳米器件单粒子瞬态响应的方法。克服基于传统数值仿真模拟不能准确得到纳米器件对不同粒子的单粒子瞬态响应的难题。本发明利用Geant4仿真计算出的电荷密度分布作为重离子参数导入到纳米器件模型中进行器件单粒子效应仿真，得到入射粒子在器件中产生的单粒子瞬态响应。相比与传统TCAD仿真中只能比较LET值对器件单粒子瞬态的影响，本发明可以直接比较能量和粒子种类变化对器件单粒子瞬态的影响。同时本方法通过仿真发现，对于纳米器件，不同粒子在LET值相同，由于其径向分布不同，其单粒子瞬态响应差别较大。所以利用本方法可以更加准确的评估器件在不同辐射环境下的辐射效应。

主权项：1.一种模拟粒子入射下纳米器件单粒子瞬态响应的方法，其特征在于：将粒子在Si材料中电离出的电荷密度分布作为重离子参数，导入到纳米器件仿真模型中进行器件单粒子效应仿真，得到入射粒子在纳米器件中产生的单粒子瞬态响应；具体包括以下步骤：步骤1、利用Geant4仿真方法，得到粒子在Si材料中电离出的电荷密度分布；具体为：步骤1.1、利用Geant4仿真方法，得到粒子在Si材料中线性能量传输LET的径向分布；步骤1.2、利用步骤1.1得到的粒子在Si材料中线性能量传输LET的径向分布，基于下式计算粒子在Si材料中电离出的电荷密度径向分布： 其中R为径向分布的统计间隔，h为粒子入射深度的统计值，E0为Si材料电离能，Rn为第n个统计点的径向坐标，Rn-1为第n-1个统计点的径向坐标；步骤2、利用TCAD进行纳米器件建模；步骤3、将步骤1获得的粒子在Si材料中电离出的电荷密度分布作为重离子参数导入到步骤2建立的纳米器件仿真模型中，进行器件单粒子效应仿真，得到入射粒子在纳米器件中产生的单粒子瞬态响应；具体为：步骤3.1、在SentaurusTCAD中的Sdevice物理模型中加入重离子模型HeavyIon；步骤3.2、在重离子模型HeavyIon中，选择自定义函数定义重离子电离出的电荷密度的径向分布：SpatialShape＝PMI_SpatialDistributionFunction步骤3.3、在自定义函数中，利用分段函数定义重离子在FinFET器件仿真模型中电离出的电荷密度径向分布；步骤3.4、进行器件单粒子瞬态仿真，准确得到粒子入射下器件的漏电流瞬态波形，进而得到入射粒子在纳米器件中产生的单粒子瞬态响应。

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