[发明专利]一种器件的翻转截面信息的获取方法

权利要求书

1.一种器件的翻转截面信息的获取方法，包括中子源、中子慢化材料和待测半导体存储器件，其特征在于：其方法步骤如下：

S1：通过在待测半导体存储器件之前设置一个中子慢化材料来改变入射到器件表面的中子能谱；

S2：通过仿真及测量分别获得通过慢化材料后照射到器件表面的中子能谱；

S3：进行器件在接受中子照射时发生翻转的概率计算；

S4：进行解谱，对器件的翻转截面进行求解。

2.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S1中，首先，通过在待测半导体存储器件之前设置一个中子慢化材料来改变中子源入射到待测半导体存储器件表面的中子能谱。

3.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S2中，根据中国散裂中子源CSNS反角白光中子实验装置厅2的中子能谱进行理论计算及实际测量。

4.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S2中，通过在器件前设置聚乙烯材料，根据已知的中子能谱，通过仿真及测量获得通过中子慢化材料后照射到器件表面的中子能谱。

5.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S3中，进行翻转率的计算，其中，半导体存储器件的翻转截面为该器件在接受能量在第i个能量bin内的中子照射时发生翻转的概率，可以拟合为四参数的Weibull分布：

其中，σ_SAT为饱和截面，E_th为发生翻转的阈值能量,α和β是形状因子，以器件在中子辐照下发生翻转为例，入射中子的能谱为f_i，表示能量在第i个能量bin内的中子数目，对于中子辐照下的器件，其发生翻转的次数可以表示为：

N＝∑f_i(E)·R_i               (2)

其中，假设中子能谱共有n个能量bin，则f_i(E)表示第i个能量bin内的中子量，R_i表示该器件对第i个能量bin内中子的能量响应，f_i(E)和R_i均为一个n行1列的矩阵，此时，翻转次数同样可写为矩阵方程N＝F·R。

对于不同的入射中子能谱，假设第k个能谱引起的该器件的翻转率为N_k，则其翻转率表示为：

N_k＝∑f_k(E_i)·R_i              (3)

(E_i)表示第k个能谱中，能量位于第i个能量bin内的中子个数，R_i表示该器件对第i个能量bin内中子的能量响应。

6.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S4中，通过利用式(3)中的方程组求解器件的翻转截面，采用SVD(奇异值分解法)进行求解。

7.根据权利要求1所述的器件的翻转截面信息的获取方法，其特征在于：所述S4中，奇异值分解是线性代数中的一种矩阵分解，是特征值在任意矩阵上的推广，对于可逆矩阵A，存在正交矩阵U,V和对角矩阵S，使得：

A＝USV^T              (4)

U的每个特征向量称为A的左奇异向量，而V的每个特征向量称为A的右奇异向量，S是奇异矩阵，位于对角线上的元素被称为奇异值，其余元素均为0，对于式(3)，f_k(E_i)可写为一个i行k列的矩阵F，则该矩阵可分解为：

F＝USV^T                  (5)

其中，U为i阶的正交矩阵，V为k阶的正交矩阵，S为对角线上的元素即矩阵F的奇异值，除对角线外其他元素均为零，由于矩阵F不可逆，因此矩阵方程式(3)没有唯一解，故此，通过求矩阵F的伪逆，可以得到与矩阵N的欧式距离最小的近似解，即可根据解谱获得该器件的翻转截面；

R⁺＝F⁺N＝VS⁺U^Tb                        (6)

根据奇异值分解法对该器件的翻转截面进行求解，并对求解得到的散点使用Weibull方程进行拟合。