一种功率器件的单粒子硬错误鉴别方法

技术特征：
1.一种功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，其特征在于，包括：步骤1：根据功率器件的设计和工艺参数，通过半导体器件二维建模工具对所述功率器件进行二维建模，得到所述功率器件的二维模型，之后进行网格划分，生成网格化的器件结构，网格结构与器件的结构匹配；步骤2：对网格化的器件结构进行tcad器件仿真，得出功率器件的转移特性曲线、输出特性曲线和击穿电压，再对比器件产品手册中的相应电学参数或曲线，优化校准器件的衬底、漂移区、体区以及源区的尺寸、掺杂浓度工艺参数，最终使tcad器件仿真结果和器件产品手册相符；步骤3：根据步骤2优化后所得到的器件电学仿真模型，进行单粒子硬错误仿真；步骤4：固定let值，将重离子入射在功率器件不同位置，根据发生seb和segr的不同判据重复执行步骤3，对所述功率器件进行多次单粒子硬错误仿真，分别寻找发生seb和segr两种情况下对应的敏感区域，然后将重离子入射位置固定在敏感区域，仿真获得seb和segr的阈值电压v
ds1
、v
ds2
和发生时间t1、t2；步骤5：比较发生seb和segr的时间先后和阈值电压大小，在相应入射位置和let值下，根据功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，鉴别功率器件发生seb或segr。2.根据权利要求1所述的功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，其特征在于，所述步骤2中，优化校准的方法具体为：对器件的各区域的尺寸、掺杂浓度以变量的方式改变，通过仿真曲线变化的幅度来判断对应参数对器件特性的影响，找出影响显著的参数作为优化的首选变量，进而通过调节首选变量实现对仿真结果的优化校准。3.根据权利要求1所述的功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，其特征在于，所述步骤4中，根据功率器件的瞬态电流的末端电流值来判断是否发生单粒子烧毁，确定seb对应的阈值电压v
ds1
和发生烧毁时间的t1；根据功率器件的最大电场是否大于栅氧化层材料的临界击穿电场来判断是否发生segr，确定segr的阈值电压v
ds2
和发生栅穿时间的t2。4.根据权利要求1所述的功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，其特征在于，所述步骤5中，所述功率器件的单粒子硬错误鉴别方法为：
①
若t1<t2且v
ds1
<v
ds2
，则发生seb；
②
若t2<t1且v
ds2
<v
ds1
，则发生segr；
③
若t2<t1且v
ds1
<v
ds2
，将v
ds1
值带入segr判据重复步骤3进行单粒子硬错误仿真，若氧化层电场强度超过临界击穿场强，则发生segr，若氧化层电场强度未超过临界击穿场强，则发生seb；
④
若t1<t2且v
ds2
<v
ds1
，将v
ds2
值带入seb判据重复步骤3进行单粒子硬错误仿真，若漏极电流增大并维持在一个较高数值，则发生seb；若漏极电流最终会降到0，则发生segr；
⑤
当t1＝t2时，若v
ds1
<v
ds2
，则发生seb；若v
ds2
<v
ds1
，则发生segr；
⑥
当v
ds1
＝v
ds2
时，若t1<t2，则发生seb；若t2<t1，则发生segr。

技术总结
本发明公开了一种功率器件的单粒子硬错误鉴别方法，基于TCAD的仿真平台，针对功率器件建立电学模型和单粒子模型，在不同的重离子辐照条件、不同的入射位置以及不同偏置条件下，对功率器件发生的单粒子硬错误进行鉴别；并对SEB和SEGR两种破坏性的瞬态过程通过程序跟踪某些重要电参量随时间的演变过程，更有针对性对功率器件单粒子硬错误的机理进一步研究。本发明提供了一种功率器件发生SEB及SEGR两种单粒子硬错误的鉴别方法，能够鉴别出在固定条件下功率器件发生哪种单粒子硬错误，是一种快速、耗时少、经济的鉴别方法，能够为功率器件在航天型号工程中的防护设计提供技术支持。件在航天型号工程中的防护设计提供技术支持。件在航天型号工程中的防护设计提供技术支持。


技术研发人员：汪柯佳 曹荣幸 薛玉雄 李林欢 孟洋 黄鑫 曾祥华 刘洋 韩丹 李红霞 郑澍
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/6/28