[发明专利]功率器件失效率评估方法、计算机设备以及存储介质

权利要求书

1.一种功率器件失效率评估方法，用于评估通过非直接电离作用产生次级重离子的辐射粒子导致功率器件失效率的情况，其特征在于，所述方法包括：

获取所述重离子的阈值能量，所述阈值能量为导致待测态功率器件发生单粒子烧毁所需的所述重离子的最小沉积能量，所述待测态为所述功率器件处于关态且在预设偏置电压下的状态；

模拟沉积能量大于或者等于所述阈值能量的所述重离子入射至所述待测态功率器件的过程，确定所述功率器件的敏感区域；

模拟所述辐射粒子入射至所述待测态功率器件而产生次级重离子的过程，获取所述辐射粒子产生的进入所述敏感区域的次级重离子的沉积能量；

根据进入所述敏感区域的次级重离子的沉积能量与所述阈值能量的关系，获取所述待测态功率器件发生单粒子烧毁事件的次数；

根据所述单粒子烧毁事件的次数，评估所述辐射粒子导致所述待测态功率器件的失效率情况；

所述获取所述重离子的阈值能量包括：

获取处于关态的所述功率器件在不同线性能量转移值的重离子的辐照下发生单粒子烧毁的最小偏置电压；

将所述重离子的线性能量转移值与所述最小偏置电压之间的关系转换为所述重离子的沉积能量与所述最小偏置电压之间的关系；

根据所述重离子的沉淀能量与所述最小偏置电压之间的关系，获取所述重离子的阈值能量。

2.根据权利要求1所述的失效率评估方法，其特征在于，功率器件为金属-氧化层-半导体场效应晶体管(MOSFET)、功率二极管(Diode)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

3.根据权利要求1所述的失效率评估方法，其特征在于，模拟沉积能量大于或者等于所述阈值能量的所述重离子入射至所述待测态功率器件的过程，确定所述功率器件的敏感区域包括：

获取所述功率器件的器件信息；

根据所述器件信息构建第一仿真模型；

将所述第一仿真模型中的所述功率器件的仿真结构划分为若干仿真区域；

基于所述第一仿真模型仿真模拟沉积能量大于或者等于所述阈值能量的所述重离子入射至所述待测态功率器件的所述仿真区域的过程；

判断各所述仿真区域是否发生单粒子烧毁；

根据各所述仿真区域是否发生单粒子烧毁判断其是否为敏感区域。

4.根据权利要求3所述的失效率评估方法，其特征在于，所述第一仿真模型为三维工艺计算机辅助设计仿真模型。

5.根据权利要求3所述的失效率评估方法，其特征在于，模拟所述辐射粒子入射至所述待测态功率器件而产生次级重离子的过程，获取所述辐射粒子产生的进入所述敏感区域的所述重离子的沉积能量包括：

获取所述功率器件的器件信息；

根据所述器件信息构建第二仿真模型；

在所述第二仿真模型中的所述功率器件的仿真结构中定义所述敏感区域的对应区域；

基于所述第二仿真模型仿真模拟所述辐射粒子入射至所述待测态功率器件而发生核反应过程且产生核反应次级粒子的过程；

获取进入所述敏感区域内的所述核反应次级粒子的沉积能量。

6.根据权利要求5所述的失效率评估方法，其特征在于，所述第二仿真模型为蒙特卡洛仿真模型。

7.根据权利要求1所述的失效率评估方法，其特征在于，所述根据所述单粒子烧毁事件的次数，评估所述辐射粒子导致所述待测态功率器件的失效率情况包括：

根据所述单粒子烧毁事件的次数，计算单粒子烧毁事件截面；

根据所述单粒子烧毁事件截面与大气中子通量获取所述辐射粒子导致的所述功率器件的失效率。

8.根据权利要求1-7任一项所述的失效率评估方法，其特征在于，所述辐射粒子为中子或质子。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。