[发明专利]一种脉冲激光等效LET计算方法

摘要

本发明涉及一种脉冲激光等效LET值的计算方法，该方法由脉冲激光等效LET值定义式及激光强度随入射深度x的衰减规律可知，在线性吸收机制下，每个光子产生一个电子空穴对，对于脉冲激光背部辐照试验方法，考虑芯片背部衬底外表面对脉冲激光能量的反射及芯片衬底的吸收衰减，再考虑正面金属布线和衬底内表面对激光能量的多次振荡反射，则由芯片灵敏区域内累积激光能量最终得到器件灵敏区域内ELET为：本发明准确计算了灵敏区域内部对单粒子效应有贡献的所有脉冲激光能量值，对实现脉冲激光模拟单粒子效应等效LET值的定量计算，及其试验装置和方法的推广具有重要的价值。

主权项

1.一种脉冲激光等效LET值的计算方法，该计算方法的步骤包括：（1）根据脉冲激光等效LET值定义式及激光强度随入射深度x的衰减规律，在线性吸收机制下，每个光子产生一个电子空穴对，则脉冲激光等效重离子ELET值为：ELET(x)=λαEionhcρElase-αx=efραElase-αx---(1)]]>因此，器件灵敏区域内脉冲激光等效重离子ELET值大小为：ELET=efρ·ΔEΔx=efρl(1-e-αl)Elas---(2)]]>式中，E_ion为重离子激发一对电子空穴对所需要的能量，λ为脉冲激光波长，h为普朗克常量，c为光速，α为激光在半导体中的吸收系数，E_las为进入单粒子效应敏感区域的有效脉冲激光能量，ρ为入射半导体材料的密度，l为芯片单粒子效应灵敏层厚度，e_f是重离子和脉冲激光产生一个电子空穴对所需能量的比值，（2）对于脉冲激光背部辐照试验方法，根据芯片背部衬底外表面对脉冲激光能量的反射及芯片衬底的吸收衰减，设定E₀为激光初始入射到器件表面的能量，R为激光入射芯片背部衬底表面的反射率，α_s为激光在芯片灵敏层中的吸收系数，d为芯片衬底厚度，则进入芯片灵敏区域内部的脉冲激光能量为（3）再根据正面金属布线和衬底内表面对激光能量的多次振荡反射，设定M为激光入射到芯片正面金属布线内表面的反射率，则脉冲激光单次往返经过灵敏区域能量损失为：ΔE1+ΔE2=(1-R)(1-e-αl)e-αsdE0+(1-R)(1-e-αl)e-αsde-αlME0]]>（3）=(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsdE0]]>则芯片灵敏区域内累积激光能量：ΔE=ΔE1+ΔE2+......+ΔE2n-1+ΔE2n]]>=(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsdE0+]]>[(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsdE0]RMe-2(αsd+αl)+......---(4)]]>+[(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsdE0][RMe-2(αsd+αl)]n]]>=(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsd1-RMe-2(αsd+αl)E0]]>（4）最终，得到器件灵敏区域内ELET值大小为：ELET=efρ·ΔEΔx=efρl(1-e-αl)(1+Me-αl)(1-R)e-αsd1-RMe-2(αsd+αl)E0---(5)]]>式（4）中，n的实际取值大小由器件响应速度及l+d的大小决定。