横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应

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一种脉冲激光单粒子翻转截面的实验方法[发明专利]

专利名称：一种脉冲激光单粒子翻转截面的实验方法专利类型：发明专利
发明人：薛玉雄,把得东,马亚莉,安恒,杨生胜,曹洲,田恺申请号：CN201010624396.9
申请日：20101231
公开号：CN102169022A
公开日：
20110831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种脉冲激光单粒子翻转截面的实验方法，用一定数值的脉冲激光能量E，对器件内部进行扫描辐照，根据监测的器件发生单粒子翻转次数、辐照次数(扫描布点数)，便可得出该能量E下的激光单粒子翻转截面数值，通过改变不同能量脉冲激光进行扫描辐照，便可得到激光单粒子翻转截面σ～E曲线。

为进一步实现对被试器件抗单粒子翻转能力的预估提供了技术支撑，使今后地面脉冲激光模拟单粒子效应研究工作更加方便、实用。

申请人：中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所
地址：甘肃省兰州市城关区渭源路97号
国籍：CN
代理机构：北京理工大学专利中心
代理人：杨志兵
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高压VDMOS器件的研制及其抗辐照特性研究

ｅｄｉｔｏｒ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄｏｎｅｔｙｐｅｏｆＮ— ｃｈａｎｎｅｌＶＤＭＯｓｗｈｏｓｅＢＶ．ｓｓ ≥６００
４Ｓ，ｓｓ￣１００ｎＡ，ｓｓ一１０Ａａｎｄ
中图分类号：ＴＮ３０６
文献标识码：Ａ
文章编号：１６８１．１０７０（２０１３）０６．００３３ — ０５
ＴｈｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎｉ－ｔ・ｒａｄｉａｉｏｔｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＮ－－ＣｈａｎｎｅｌＨｉｇｈ－－ｖｏｌｔａｇｅＶＤＭｏＳＤｅｖｉｅｅｓ
第１３卷，第６期
ＶＯ１．１３
总第１２２期２０１３年６月
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ＆ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ
⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧ ⑧
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同压ＶＤＭＯＳ器件的研制及其抗辐照特性研究
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ｉｒｒａｄｉａｔｉｎｇｔｈｅｄｅｖｉｃｅｓａｍｐｌｅｓｕｓｉｎｇＣｏ．６０ｖｒａｙｓｏｕｒｃｅ，ｗｅｓｔｕｄｉｅｄｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｎｓｏｍｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄＮ．ｃｈａｎｎｅｌＶＤＭＯＳｗｉｔｈｃｅｒｔａｉｎｄｏｓｅｒａｔｅａｎｄｄｉｆｅｒｅｎｔｄｏｓｅｌｅｖｅｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＶＤＭ０Ｓ：ｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅ；ＳＥＢ；ＳＥＧＲ：ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

一种便携式VDMOS单粒子试验测试系统

一种便携式VDMOS单粒子试验测试系统魏亚峰;滕丽;温显超;俞宙【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》【年(卷),期】2016(014)005【摘要】One online test system is designed to monitor Single Event Effect(SEE) of Vertical Double-diffusion Metal OxideSemiconductor(VDMOS) Field Effect Transistor(FET) device. The hardware structure of the test system is described in detail from the aspects of the design of the offset, the acquisition of the waveform, the control and the remote monitoring after briefly introducing the experimental principle. Then the design flow of the software and the operating interface of the test system are given. In the end, experiment is completed by using the automatic test system, and the results are obtained. It is proved that the system is stable, reliable, portable and easy to use.%设计了一种在线测试系统，用于监测垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件在单粒子试验中的单粒子效应。

05μm+18V高压CDMOS工艺开发与优化

5.学位论文吕海凤BCD工艺的关键技术研究2008
BCD(Bioolar-CMOS-DMOS)工艺技术能在同一块芯片上制作多种类型器件,使电路设计变得非常灵活,因此有着广阔的应用前景,并很快成为VLSI(Very Large Scale Integration)设计的主流技术。集成的BCD工艺中所包含的器件应具有各自分立时的良好性能,各种器件的工艺和隔离技术应相互兼容,同时使用少的光刻版,可见如何获得工艺上的最优与结构上的最佳设计是BCD工艺的关键技术所在。国外半导体厂商已经有很多成熟的BCD产品面世,但国内这类产品还比较少。因此设计出功能满足要求、兼容性好、光刻版次少的BCD工艺具有重要意义。
文章使用二维器件模拟软件ISE,模拟并研究了RF-LDMOS栅漏电容Cgd和栅源电容Cgs与栅源电压Vgs及漏源电压Vds的关系;研究了栅氧化层厚度,漂移区浓度,沟道区浓度等参数对Cgd的影响。
本文研究了60 V-LDMOS器件在ESD(electrostatic discharge)应力下的击穿机理,并分析比较了目前流行的LDMOS器件的静电保护结构:深漏极的双RESURF结构、SCR-LDMOS结构、HST-LDMOS结构,提出了适合我们自己开发的LDMOS的静电保护方案。
设计的整个BCD流程到Al1工艺步骤时只有13块掩膜版,工艺兼容性好。基于该BCD工艺条件流水的器件性能测试结果为:低压CMOS击穿电压为10V,阈值电压是0.8V;NLDMOS关态耐压达到25V,阈值电压1.5V,特征导通电阻为20(mΩ*mm2).双极晶体管的BVCEO达到30V,共发射极直流电流放大倍数β为120以上,实现了设计的目标要求,同时混合隔离技术成本低性能好。这些结果表明本BCD工艺方案切实可行,且在市场上颇具竞争力。
本文完成了能广泛应用于电源管理、显示驱动、汽车电子等领域的18V BCD工艺设计。论文首先简单介绍了BCD工艺的关键技术和BCD产品国内外发展趋势;接着利用理论和专业软件ISE实现器件工艺的最优和结构的最佳设计,具体为:从普通双阱CMOS工艺出发,在保证CMOS器件性能和与低压工艺兼容的前提下引入功率器件NLDMOS(Lateral Double-diffusion NMOS,横向双扩散NMOS),分析其中漂移区、沟道区等对器件特性的影响,深入优化工艺参数和器件结构,得出了满足要求的工艺条件:然后在高低压兼容工艺和已具有良好MOS性能基础上,增加一块基区掩膜版引入纵向双极晶体管VNPN(Vertical NPN),着重优化基区浓度、结深工艺以获得高电流放大倍数和高耐压特性;最后在这些优良的器件性能基础上讨论了BCD工艺中采用的混合隔离技术和出现的可靠性问题。

纳米DDR SRAM器件重离子单粒子效应试验研究

纳米DDR SRAM器件重离子单粒子效应试验研究罗尹虹;张凤祁;郭红霞;周辉;王燕萍;张科营【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2013(025)010【摘要】针对90 nm和65 nm DDR(双倍数率)SRAM器件,开展与纳米尺度SRAM单粒子效应相关性的试验研究.分析了特征尺寸、测试图形、离子入射角度、工作电压等不同试验条件对单粒子翻转(SEU)的影响和效应规律,并对现有试验方法的可行性进行了分析.研究表明:特征尺寸减小导致翻转截面降低,测试图形和工作电压对器件单粒子翻转截面影响不大；随着入射角度增加,多位翻转的增加导致器件SEU截面有所增大；余弦倾角的试验方法对于纳米器件的适用性与离子种类和线性能量转移(LET)值相关,具有很大的局限性.【总页数】6页(P2705-2710)【作者】罗尹虹;张凤祁;郭红霞;周辉;王燕萍;张科营【作者单位】西北核技术研究所,西安 710024;西北核技术研究所,西安 710024;西北核技术研究所,西安 710024;西北核技术研究所,西安 710024;西北核技术研究所,西安 710024;西北核技术研究所,西安 710024【正文语种】中文【中图分类】TN386.1【相关文献】1.深亚微米SRAM器件单粒子效应的脉冲激光辐照试验研究 [J], 上官士鹏;封国强;马英起;韩建伟2.利用加速器提供的重离子进行SRAM单粒子效应研究 [J], 张正选;李国政;罗晋生;陈晓华;姬琳;王燕萍;巩玲华3.大容量抗辐射加固SRAM器件单粒子效应试验研究 [J], 余永涛;陈毓彬;水春生;王小强;冯发明;费武雄4.微电子器件重离子推导质子单粒子效应截面不同计算方法比较研究 [J], 张付强; 韩金华; 沈东军; 郭刚5.重离子在半导体器件中引起的单粒子效应 [J], 侯明东;甄红楼;张庆祥;刘杰;马峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

用于单粒子效应辐照实验的CYCIAE-100白光中子源研究

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摘要中子诱发单粒子效应会影响航空飞行器和地面核设施用电子器件的可靠性基于质子加速器打靶产生的白光中子束是研究电子器件中子单粒子效应的重要中子源通过开展辐照实验获取器件中子单粒子效应截面或阈值等信息能够预测器件在中子辐射环境中的失效率并为有针对性抗辐射加固提供数据支撑中国原子能科学研究院 #** H3% 质子回旋加速器 ELE@,1D#**通过质子轰击 b 靶发生散裂反应可以产生具有连续能量的白光中子本文基于核反应理论采用蒙特卡罗方法模拟了 #** H3%质子与 b 靶相互作用产生的中子的产额能谱和角分布模拟结果表明平均#个#** H3% 质子可以产生*X++个中子中子能量范围为*"#** H3%且随着能量的增加中子注量先增加后减小峰值在# H3%附近沿质子束方向中子角分布具有轴对称性且随着出射角的增加中子注量先减小后增加在=*i时中子注量最小选取*i出射方向的中子束开展单粒子效应实验采用基于双液闪探测器的中子飞行时间法测量白光中子能谱获得了能量范围为 +"#** H3% 的中子能谱且当质子束为 #** H3%#!,时在距离 b 靶#!. 处的中子注量率为 +X+\#*>0.Y$TY#满足中子单粒子效应实验要求关键词单粒子效应白光中子源中子能谱中图分类号:K##?!"#(#!!! 文献标志码,!!!文章编号#***DI=+#$*$+#$D$$J#D*" $%&#*("!+J6PF($*$+(6&BQ/82(*I"=

抗单粒子烧毁LDMOS器件[发明专利]

专利名称：抗单粒子烧毁LDMOS器件专利类型：发明专利
发明人：王颖,于成浩,曹菲,包梦恬
申请号：CN201910298966.0
申请日：20190415
公开号：CN110112217A
公开日：
20190809
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种抗单粒子烧毁LDMOS器件，该结构通过在器件的漂移区制作一个P埋层结构，其中P埋层的掺杂浓度和纵向结深可通过注入剂量和注入能量进行控制，P埋层的横向尺寸和分布形状可通过掩膜版图形进行控制。

在相同耐压条件下，P埋层可进一步提高漂移区的掺杂浓度，从而实现比导通电阻的降低。

同时由于P埋层对漂移区横向电场具有调制作用，可使重离子入射后电
子‑空穴对的产生率大幅度降低，有效抑制了寄生晶体管的导通，能够在改善器件基本电学特性前提下提高单粒子烧毁阈值电。

申请人：杭州电子科技大学
地址：310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街
国籍：CN
代理机构：杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：朱月芬
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【精品】电子科大毕设范文

摘要VDMOS是功率电子系统的重要元器件，它为电子设备提供所需形式的电源和为电机设备提供驱动。

在辐照环境中使用的VDMOS器件的电学参数会在受到辐照后发生变化，影响到其在整体电路中的应用，因此对其辐照效应及抗辐照技术的研究具有重要的意义。

本文研究了功率VDMOS器件的总剂量辐照理论，借助数值仿真软件深入分析了总剂量辐照对功率VDMOS器件性能的影响，以及VDMOS器件的总剂量辐照加固理论和方法，重点分析了薄栅氧化层技术，后栅氧化层技术。

基于上述研究设计了一套薄栅氧化层技术结合后栅氧化层技术的功率VDMOS器件总剂量辐照加固的工艺流程，并采用该流程制造出了一种总剂量辐照加固的功率VDMOS器件。

关键词：功率VDMOS器件，总剂量辐射，后栅氧技术I / 65ABSTRACTVDMOSisanimportantcomponentofpowerelectronicsystems,whichprovideth enecessaryformsofpowersourceforelectronicdevicesandpower-driverelectri calequipment.InRadiationenvironment,theelectricalparametersofVDMOSdevi cesusedinthewillbechangedafterirradiation,whichaffecttheoverallcircuit ,SotheresearchoftheVDMOSradiationhardenedtechnologiesisveryimportant.ThetotaldoseradiationofpowerVDMOSdevicesareresearchedinthisthesis.AndI usenumericalsimulationsoftware-depthanalysisofthetotaldoseofirradiationontheperformanceofpowerVDMOSdevices,aswellasthetotaldoseofVDMOSdevicesreinforcementtheoryandmethodofirradiation,focusingonanalysisofthethingateoxidetechnology,afterthegateoxidetechnology.Basedontheaboveresearch,designasetofthingateoxidetechnologyafterthegateoxidetechnologypowerVDMOSdevicetotaldoseirradiationofthestrengtheningprocessandtheprocessusedtocreateatotaldoseofirradiationpowerVDMOSdevicesreinforcement.Keywords:powerVDMOSdevices,atotaldoseofradiation,“lateandthingate”technologyII / 65目录第1章引言 .......................................... 错误!未指定书签。

具采样及抗辐照加固功能的高压DMOS设计

具采样及抗辐照加固功能的高压DMOS设计功率VDMOS器件除了广泛应用于家电、工业控制等领域外,还大量应用于核环境和空天环境的电力电子系统。

核环境和空天环境中存在的多种辐照效应会造成VDMOS器件的特性变差,甚至引发失效,因此开展VDMOS器件的抗辐照性能的研究具有非常重要的意义。

另外,VDMOS器件常工作于过电流状态,因此迫切需要VDMOS具有采样功能,以实现对VDMOS及其应用系统的控制和保护,鉴于此,本文研究了具有抗总剂量辐照加固和具采样功能的500V的高压VDMOS。

本文工作如下：1、进行500V VDMOS 的设计,包括工艺制程(前栅工艺、后栅工艺)、元胞设计(方形、条形、六角形)和终端设计,结合VDMOS器件需要抗总剂量辐照的要求,最终采用了后栅工艺流程和方形元胞,后栅工艺流程可减小热过程对栅氧化层固定电荷和界面态的引入,提高了栅氧质量,即提高器件的抗总剂量辐照能力。

仿真结果表明：对器件进行200Krad(Si)的总剂量辐照后,器件击穿电压减小约60V,阈值漂移量值约为辐照前阈值电压的20%,但仍处于合理要求范围内。

因此设计VDMOS器件在仿真中具有抗2OOKrad(Si)的总剂量辐照能力。

2、进行了采样结构研究。

由于全局电流采样方法会增加器件应用回路的导通电阻,从而使功耗迅速增大,因此本设计采用了局部电流采样,并应用局部电流采样原理设计了四种版图结构,采样比约为1：4。

该四种版图结构分别采用元胞、用pbody掩膜版光刻形成的带状pbody扩散阱、带截止环和不带截止环的终端结构来隔离采样元胞和主体元胞区域。

目前器件流片正在进行中,由于合作方流片周期较长,故暂未获得流片结果。

10MeV电子直线加速器辐照控制工艺研究

【144】第40卷第7期 2018-07
(5)
由式(4)和式(5)可知传送速度vl为：
(6)
当电子束的重复频率faw一定，产品在接受辐照时，不同的扫描频率对产品辐照的均匀性各不相同。前期我们在该10MeV/7.5kW电子辐照加速器上，由束流脉冲频率、扫描频率及传送带速率之间存在的关系，编写过算法程序。程序能较直观地显示束斑的分布情况及获得覆盖率。通过对一系列数据的分析，当扫描频率faw在6.2 时，能获得相对较良好的效果。
最佳厚度Ropt是指在均匀材料中吸收剂量等于与电子束入射表面处的吸收剂量所对应的厚度。
根据所得的深度剂量分布曲线下降最陡（斜率最大处）切线的趋势方程，可计算不同密度产品的实际射程 Rp、半入射值深度R50e和最佳厚度Ropt。
束条件，建立基于PLC程序的辐照控制工艺。本研究对10MeV辐照电子直线加速器的辐照工
艺研究有一定指导意义。
关键词：电子加速器；辐照工艺；剂量分布；不均匀度
中图分类号：TL503
文献标识码：A
文章编号：1009-0134(2018)07-0144-03
0 引言
电子束辐射加工技术广泛应用于热缩材料、电线电缆、中药、医疗用品及食品加工领域。北京机械工业自动化研究所有限公司研制的10MeV/7.5kW辐照电子直线加速器已在用户处安装运行4年时间。因不同的辐照产品需要不同的辐射剂量，且每种辐照产品都必须受到均匀辐照，这就对加速器的运行参数提出了不同的限制条件。在加速器运行过程中，通过理论计算和实验对比积累了各种不同的产品所需要的最优参数，近期对该加速器的束下传输系统进行优化，提高工作效率。
（1.北京机械工业自动化研究所有限公司，北京 100120；2.西北师范大学物理与电子工程学院，兰州 730070；

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第33卷第2期电子科技大学学报V ol.33 No.2 2004年4月Journal of UEST of China Apr. 2004 横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应李泽宏，李肇基，杨舰(电子科技大学微电子与固体电子学院成都 610054)【摘要】基于单粒子辐照的等离子体输运机理，提出了横向高压DMOS单粒子辐照的瞬态响应模型。

借助对横向高压DMOS的关态和开态的不同能量粒子辐照瞬态响应的二维数值分析，获得了横向高压DMOS在双结、单结和无结情况下的瞬态响应特性。

其计算结果表明，横向高压DMOS的开态漏端峰值电流比关态的漏端峰值电流小，且漏端峰值电流和峰值电流出现的时间随入射粒子能量的增大而增加。

关键词横向高压DMOS; 单粒子效应; 等离子体; 瞬态响应中图分类号TN386 文献标识码 ATransient Response of Single Ion Radiate LateralHigh-Voltage DMOSLi Zehong，Li Zhaoji，Yangjian(School of Microelectronics and Solid-State Electronics, UEST of China Chengdu 610054)Abstract Based on the transport mechanism of the single ion radiate plasma, the transient response model of single ion radiate the lateral high-voltage DMOS is proposed. The transient response characters of DMOS at non-junction, single junction and double junction are obtained by the transient response numerical analysis result of the open and close state of the DMOS at different energy ion radiation. Indicated that the peak value drain current of the turn-on state is bigger than that of the turn-offstate, the peak value drain current and the arisen time of the peak value drain current are increased whilethe energy of the ion is increased.Key words lateral high-voltage DMOS; single event effect; plasma; transient response横向高压双扩散MOS(Double-diffusion MOS, DMOS)是智能功率集成电路(Smart Power Integrated Circuits，SPIC)的核心器件[1]。

SPIC在太空中的应用，必将受到太空辐射的影响（包括电离辐射和单粒子辐射等）。

太空辐射可能造成SPIC的永久衰退、瞬间失效和烧毁。

在太空辐射对功率器件的分析研究中，单粒子效应的研究目前均集中在垂直高压双扩散MOS(Vertical Double-diffusion MOS, VDMOS)器件的单粒子栅穿和单粒子烧毁实验分析方面[2～7]。

迄今未见有学者借助二维仿真器MEDICI数值分析横向高压DMOS的单粒子辐照瞬态特性，也未见在SPIC中广泛使用的横向高压DMOS器件单粒子瞬态响应的研究报道。

本文首先提出单粒子辐照横向高压DMOS的瞬态响应模型，该模型基于单粒子辐照的等离子体输运机理。

借助二维仿真器MEDICI对横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应进行了数值分析，获得了横向高压DMOS 在无结、单结和双结情况下的瞬态响应特性。

最后基于模型对单粒子辐照横向高压DMOS的瞬态响应进行了研究。

收稿日期：2003 − 10 − 13基金项目：国家自然科学基金资助项目(60076030、60276040)作者简介：李泽宏(1970 − )，男，博士生，主要从事功率MOS器件的机理及基本参数辐照理论方面的研究.电子科技大学学报第33卷150 1 瞬态响应模型横向高压DMOS 器件结构及其单粒子辐照如图1所示。

从图中得知高能粒子入射横向高压DMOS 器件，粒子与硅原子碰撞造成晶格损伤的同时，能量传递给硅原子(线性传输能LET)产生大量的电子-空穴对(对硅而言，电子-空穴对的产生能量为3.6 eV)，在其径迹上的硅外围电子获得足够的能量逃脱硅原子的束缚，产生一个半径为几百纳米的电子-空穴对等离子体。

该等离子体的密度比掺杂浓度高出几个数量级。

横向高压DMOS 器件漏端加上正电压，单粒子入射器件的漏区和漂移区。

高能粒子注入产生大量的电子-空穴对，直接产生一个电流通路，在电场作用下，电子往漏端漂移，同时电子-空穴对通过多种方式复合，漏端电流逐渐回复到原来大小。

假设条件如下：1) 载流子的复合是通过单一能级和Auger 复合；2) 等离子体电子-空穴对数量远远大于本征载流子浓度；3) N 型和P 型载流子浓度变化、产生电流大小相同。

忽略漏端n +n 结对漏端电流的影响，通过电流连续性方程得到漏端电流近似计算式为pS G D n +p −n −入射粒子n +图1 横向高压DMOS 器件结构D D D D,max D D ()(0)e 0() ()(0)e r fttSEE r r tt SEE r f rI t I I t t I t I t t I t I I t t t αβ−⎧=+<⎪⎪=⎨⎪⎪<==+<⎩< (1) 式中为单粒子辐照前的漏端电流大小，为辐射产生的电流平均值，、分别为单粒子辐照光生电流的上升时间和下降时间，)0(D I T Q I SEE /≅r t f t α、β为修正因子。

电子-空穴对的产生率为：，其中Q 为等离子体电荷量的大小，为时间的函数。

)/(p n qT Q G G ==T 为等离子体维持时间。

单粒子入射横向高压DMOS 器件的栅区：穿透pn 单结和源区：穿透n +pn 双结，高能粒子注入产生的大量电子-空穴对，栅区pn 和源区n +pn 的反偏结空间电荷区的消失，漏端电压产生的电场直接被拉到注入径迹的末端，直接形成反偏结的电流通路。

随着等离子体密度的减少，结耗尽层又开始形成，首先是等离子体的外表面，然后到中心。

电子被拉向正电极，而空穴脱离纵向电场，一直到耗尽层完全恢复。

由于这种效应发生在一个或两个相邻的pn 结，在单结或两个结之间存在一个类欧姆电阻的小直径通路。

假设条件：1) 流入基区的电流受到围绕径迹通路扩展电阻的限制；2) 粒子分流效应假定叠加在这些电流和电荷上；3) 沿径迹存在恒定一致的初始载流子浓度。

这样可以由pn 结正常的光电流收集过程来加以说明。

得到单粒子入射漏端电流大小为t Q I t I Cd d )0()(D D += (2)式中为收集电荷，其大小为：。

其中为径迹内的载流子浓度，A 为径迹面积，和分别为电子、空穴的速度。

由于、和都与时间和沿径迹的位置有关，因此的求解相当复杂。

假设用均值C Q ∫+=Tc t A v vqn Q 0p nd )(n n v p v n n v p v C Q n 和)(p n v v +替代和＋。

则得到n n v p v A t v v n q Q A C )(p n += (3)式中为粒子径迹存在的平均时间，其大小为：A t n t n t TA ∫= 0d 。

假设载流子速度与电场成线性关系，则漏端电流可表示为⎦⎤⎢⎣⎡−+=RT G ,S D D D )(d d )0()(L L V V Qt t I t I A μ (4) 式中 μ为电子和空穴的平均迁移率之和，为电阻性径迹的长度，为总的粒子径迹长度，为漏端电压，分别为源端和栅端电压。

式(1)和式(4)即为单粒子辐照横向高压DMOS 的无结区和有结区的漏端电流的拟合式。

通过实验或数值分析就能得到不同粒子辐照DMOS 器件不同区域的漏端电流变化。

R L T L D V G ,S V第2期李泽宏等: 横向高压DMOS 单粒子辐照瞬态响应 1512 结果与讨论数值分析单粒子辐照横向高压DMOS 器件的瞬态响应，必须先知道不同能量、不同粒子入射器件产生的等离子体电荷量的大小、等离子体的半径大小、注入深度和等离子体维持时间等参数。

一般来讲，对重粒子而言，产生的等离子体的半径为200 nm 左右，维持时间十个皮秒左右[8,9]。

等离子体电荷量的大小和注入深度通过J.F Ziegler 的实验数据编制程序来模拟获得[10]。

100 MeV 的Ar 粒子垂直入射硅材料，其LET 如图2所示。

从图中可知，LET 的平均值为4200 eV/nm ，等效平均电荷量为：0.171pc ；注入深度为25.12 μm 左右。

80 MeV Ar 粒子垂直入射硅材料产生的等效平均电荷量为：0.179 pc ，注入深度为20.20 μm ；50 MeV Ar 粒子垂直入射硅材料产生的等效平均电荷量为：0.192 pc ，注入深度为13.25 μm 。

d 横向高压DMOS 的栅、源电极和衬底接零电位，漏端接1 200 V 电压。

不同能量Ar 粒子分别垂直入射DMOS 的栅、源和漏区时，得到漏端电压随时间的变化关系分别如图3所示。

从图中可看出，Ar 粒子入射器件的不同区域，瞬间漏端电压被拉低，降为0 V 。

原因在于垂直入射Ar 粒子，产生电子-空穴对的等离子体，瞬间等离子体周围的pn(栅区入射)或n +pn (源区入射)结耗尽层被中和，失去了屏蔽作用，电场推进到零电位。

漏端电压也就降为0 V 。

4 5004 0003 50013 000横向高压DMOS 处于开态(栅电极接5 V ，源电极、衬底接零电位，漏端接100 V 电压)和关态（栅、源电极和衬底接零电位，漏端接1 200 V 电压）两种情况下，不同能量Ar 粒子分别垂直入射DMOS 的源、栅和漏区时，漏端电流随时间的变化关系分别如图4、图5和图6所示。

从图中分别看出当Ar 粒子入射DMOS 的源、栅区时，Ar 粒子的入射穿过了双结，辐射粒子穿透两个结的瞬间，结耗尽层消失，粒子轨迹形成一个类欧姆电阻，这时漏端电流很快增加，在很短的时间达到一最大值。