[发明专利]一种器件的翻转截面信息的获取方法

说明书

本发明公开了一种器件的翻转截面信息的获取方法，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。本发明中，通过根据半导体存储器件对中子有固定的翻转截面，利用中子慢化材料改变入射到待测半导体存储器件表面的中子能谱，并使用仿真及测量得到通过慢化材料后辐照到器件表面的中子能谱，测试每次中子能谱改变后该器件的翻转次数，测试其在不同能谱下的翻转率，随后根据奇异值分解法进行求解。

技术领域

本发明涉及翻转截面测试技术领域，具体是一种器件的翻转截面信息的获取方法。

背景技术

SEE(Single Event Effect,单粒子效应)是指高能粒子入射到半导体器件的敏感区，经过电离产生电子-空穴对，这些电子-空穴对随之被器件收集，对器件特性产生各种影响的总称，SEU(Single Event Upsets,单粒子翻转)是单粒子效应的一种，指的是诸如质子、中子等辐射粒子入射到半导体存储器件内，因为直接或间接电离在粒子轨迹周围产生大量载流子，而这些载流子被电极收集后使得存储器内数值发生翻转，单粒子翻转截面定义为每个单位面积一个中子导致软错误的概率。

目前中子诱发的单粒子翻转主要通过(准)单能中子源测试和TOF技术两种方式进行测量，其中(准)单能中子测试一般选用4-6个单能中子源，通过测试该芯片在单能中子束线辐照下的翻转数据，之后根据测试结果将该芯片的翻转数据拟合为Weibull分布，从而获得器件的单粒子翻转截面，该方法在测试上相对简单，但因为目前的(准)单能中子源都是一个能量范围很窄的中子能谱，并不能完全避免其他能量的中子对测试过程产生影响，同时测试往往需要在多个实验室进行，环境等因素改变也会导致中子翻转截面的拟合结果出现误差；而TOF技术是通过中子飞行时间来分辨中子能量的方法，通过使用TOF技术测试单粒子翻转截面时，一般需要使用一个外接的FPGA通过不断读取存储的数据并和原始数据比较来判断是否发生了翻转，同时记录引起SEU的特定中子的飞行起始时刻和终止时刻，其中，中子的起始时刻即加速器打靶时刻，而终止时刻由FPGA探测到SEU的时刻确定，因为终止时刻的确定依赖于FPGA的读取速度，在高能中子入射时，终止时刻的误差较大，引入了很大的不确定度，因此，该方法在高能段，具有很大的误差。

因此，(准)单能中子源测试和TOF技术SEU翻转截面测试方法均存在实验条件苛刻，实验不确定度大的缺点，基于现有技术的不足，我们提出一种器件的翻转截面信息的获取方法，有效降低因为测试时间地点、测试条件等外界因素引发的测试误差，来提高翻转截面信息相对准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种器件的翻转截面信息的获取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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。

作为本发明进一步的方案：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。

作为本发明再进一步的方案：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。