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申请/专利权人：扬州大学

摘要：一种氧化镓MOSFET器件抗单粒子烧毁加固结构及其仿真优化方法，为了解决现有技术中存在的氧化镓MOSFET器件在空间应用时容易受到重离子辐照而发生灾难性SEB的问题，本发明在现有的平面型氧化镓MOSFET器件结构中增加了栅场板、源场板和钝化层结构；由于地面单粒子试验加速器资源有限、辐照粒子能量不易调节、经济成本高，本发明利用半导体器件仿真软件TCAD，对栅、源场板的长度以及栅源场板下方的钝化层厚度等参数进行了仿真优化，得到抗SEB性能较好的器件结构，是一种有效的技术途径，能够弥补加速器的不足，促进Ga2O3MOSFET器件的空间应用。

主权项：1.一种氧化镓MOSFET器件抗单粒子烧毁加固结构的仿真优化方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、选择待优化的平面型氧化镓MOSFET器件，进行器件工艺参数的获取，利用半导体器件二维建模工具对待优化的平面型氧化镓MOSFET器件进行二维建模，得到其二维模型，然后对建立的二维模型进行网格划分，生成网格化的器件结构，网格结构与器件的结构匹配；步骤二、对器件结构模型进行器件电学仿真，得出器件的典型电学参数或曲线，再将器件电学仿真结果对比实验测得的电学参数或曲线，优化校准器件的工艺参数，最终使电学仿真结果和实验数据相符，从而获得功率器件电学仿真模型；步骤三、基于上述功率器件电学仿真模型，选择一种碰撞离化模型，通过汇编语言设置定义入射粒子的信息参数，进行SEB效应建模，固定重离子的LET值，定义重离子从不同的位置垂直入射贯穿整个器件，获得不同入射位置时的器件发生SEB的最低漏极电压VDS，即阈值电压，对比得出最低阈值电压对应的离子入射位置，即为器件SEB敏感区域，最低阈值电压为整个器件的SEB阈值电压；步骤四、在器件上方增加与栅极相连通的栅场板和第一绝缘SiO2钝化层结构进行优化，栅场板的长度定义为LGFP，第一绝缘SiO2钝化层的厚度定义为TGFP，对该结构的器件进行电学特性仿真，并与平面型结构的电学特性进行对比分析；步骤五、根据步骤三仿真获得器件发生SEB最敏感的区域，将重离子入射位置固定在敏感区域，改变步骤四中增加了栅场板和绝缘SiO2钝化层结构的器件的LGFP和TGFP，进行电学特性和单粒子烧毁效应仿真，仿真获得器件沟道区域的电场分布情况和器件SEB阈值电压；步骤六、比较不同器件结构参数时沟道区域的电场峰值、SEB阈值电压，获得电场峰值最小、器件SEB阈值电压最大时的LGFP和TGFP，得到优化后器件；步骤七、在优化后器件的上方增加与源极相连通的源场板和第二绝缘SiO2钝化层结构继续优化，源场板超过栅场板部分的长度定义为LSFP，第二绝缘SiO2钝化层的厚度定义为TSFP，对该结构进行电学特性仿真，并与平面型结构的电学特性进行对比分析；步骤八、按照步骤五和六中相同的办法对步骤七得到的器件结构进行仿真优化，获得抗SEB性能最好的LSFP和TSFP值，得到抗SEB性能最好的氧化镓MOSFET器件抗单粒子烧毁加固结构。

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