為了解決航天用雙極型模擬集成電路的電離總劑量效應評估問題,結合基于失效物理的半導體器件仿真方法,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仿真驗證方法。在此基礎上,以某型高性能固定頻率電流型控制器芯片為研究對象,通過對雙極型晶體管單元器件的抗總劑量能力進行仿真研究,可以確定該芯片的抗總劑量能力在劑量率為0.1 rad (Si)/s時高于100 krad (Si),與實際的試驗結果一致,為雙極型模擬集成電路抗總劑量能力評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構、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，通過與實際測得的電學特性曲線對比后，校準得到較為準確的器件模型。在SDEVICE中加入TID相關模型（例如：Radiation模型和陷阱俘獲模型）和與器件底層相關的物理模型（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。由于進行器件總劑量的研究時，通過單管BJT即可以表現(xiàn)其抗總劑量的特性，故僅針對BJT單管進行建模仿真。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)工藝部門提供的BJT器件結構設計信息及摻雜濃度，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

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

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