為了解決航天用雙極型模擬集成電路的電離總劑量效應(yīng)評(píng)估問(wèn)題,結(jié)合基于失效物理的半導(dǎo)體器件仿真方法,提出了基于失效物理的雙極型模擬集成電路電離總劑量效應(yīng)仿真驗(yàn)證方法。在此基礎(chǔ)上,以某型高性能固定頻率電流型控制器芯片為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)雙極型晶體管單元器件的抗總劑量能力進(jìn)行仿真研究,可以確定該芯片的抗總劑量能力在劑量率為0.1 rad (Si)/s時(shí)高于100 krad (Si),與實(shí)際的試驗(yàn)結(jié)果一致,為雙極型模擬集成電路抗總劑量能力評(píng)估提供了一種新思路。

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【部分圖文】：

圖1TID仿真總體流程圖

總劑量仿真需要器件結(jié)構(gòu)、材料和摻雜濃度等器件的基本信息作為輸入，建立器件的仿真模型，通過(guò)與實(shí)際測(cè)得的電學(xué)特性曲線對(duì)比后，校準(zhǔn)得到較為準(zhǔn)確的器件模型。在SDEVICE中加入TID相關(guān)模型（例如：Radiation模型和陷阱俘獲模型）和與器件底層相關(guān)的物理模型（例如：電荷傳輸模型、漂....

圖2BJT版圖信息及剖面圖

該型高性能固定頻率電流型控制器采用的是本所32V線性雙極工藝制作的單片模擬集成電路。由于進(jìn)行器件總劑量的研究時(shí)，通過(guò)單管BJT即可以表現(xiàn)其抗總劑量的特性，故僅針對(duì)BJT單管進(jìn)行建模仿真。BJT管的版圖及剖面圖如圖2所示，其三維模型如圖3所示。圖3BJT器件三維模型示意圖

圖3BJT器件三維模型示意圖

圖2BJT版圖信息及剖面圖根據(jù)工藝部門(mén)提供的BJT器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息及摻雜濃度，利用Sentaurus中的SDE模塊建立器件的仿真模型，BJT管的摻雜濃度分布如圖4所示。

圖4BJT管摻雜濃度分布圖

得到準(zhǔn)確的器件仿真模型后，根據(jù)圖1所示的仿真流程圖進(jìn)行TID仿真分析。TID仿真的輸入為經(jīng)過(guò)電學(xué)特性曲線修正后的器件模型。添加TID進(jìn)行仿真，利用Sentaurus器件特性仿真器SDEVICE中的Physics命令段設(shè)置BJT管的TID參數(shù)，具體的語(yǔ)句如下：圖5BJT器件的Ic....

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