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本文以NMOSFET晶体管为研究对象,基于TCAD仿真模拟软件对单粒子瞬态进行模拟分析,系统地研究了温度、线性能量传递(linerenergytransfer,LET)、电场和入射角度等单因素,以及温度与LET值、电场和入射角度协同作用对单粒子瞬态效应和电荷收集的影响。具体研究内容和创新主要体现在以下几个方面: 基于模拟仿真分析了温度对单粒子电荷收集的影响。温度和电荷收集量存在抛物线关系。随温度升高载流子的迁移率升高,在运动过程中获得较高的动能并发生二次电离,诱导更多电荷产生,随温度的升高二次电离减弱,但器件内部电场升高,使得电荷收集量随温度增加先减小后增加。此外,基于温度的研究结果对温度和其它因素的协同作用进行研究,温度升高促进LET值对收集电荷的作用;在低温下电场对电荷收集影响较大;入射角度越大有效LET值越大,故温度升高促进入射角度对收集电荷的作用。 基于模拟仿真分析温度对单粒子瞬态的影响。瞬态电流的峰值随温度升高而降低,随温度降低载流子迁移率高导致初始电流增加;瞬态持续时间随温度升高而升高,随温度升高载流子的扩散系数减小。此外研究了温度和LET值、电场和入射角度的协同作用,发现LET值对瞬态电流峰值低温度下影响大;在高温下LET值对电流持续时间变化影响大;温度显著的影响了电场对单粒子瞬态的作用;对温度和入射角度而言,入射角度越大有效LET值越大,故入射角度对单粒子瞬态的影响规律具有温度依赖性。 本文进行了NMOSFET单粒子瞬态及电荷收集温度依赖性的仿真模拟研究,并取得了一定的结果,揭示了载流子迁移率与温度和单粒子瞬态及电荷收集的相关性,为今后的MOSFET单粒子瞬态效应数值模拟评价技术奠定了基础。