1、功率MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)在空間輻射環(huán)境中極易受到高能質(zhì)子、重離子的影響發(fā)生單粒子效應(single-eventeffect,簡稱SEE),主要包括單粒子燒毀效應(Single-eventBurnout,簡稱SEB)和單粒子柵穿效應(Single-eventgaterupture,簡稱SEGR),單粒子效應的發(fā)生會導致器件無法正常工作甚至燒毀失效。近些年來

2、,功率器件一直廣泛應用于空間輻射環(huán)境中,對抗輻射性能以及加固技術(shù)的研究很有必要。本文主要是針對槽柵功率MOSFET(powertrench-gateMOSFET,簡稱PowerUMOSFET)的單粒子效應進行模擬研究。
　　本文的主要思路是從普通的槽柵功率MOSFET入手,模擬仿真其基本特性和單粒子效應,分析仿真結(jié)果并提出抗單粒子效應的加固結(jié)構(gòu),力求在不影響器件其他電學參數(shù)的基礎(chǔ)上提高其抗單粒子效應的性能。發(fā)生單粒子燒毀效應的實質(zhì)

3、原因是器件內(nèi)部寄生雙極晶體管的作用,本文一直圍繞如何降低寄生雙極晶體管的作用來提高器件的抗單粒子效應的性能。對單粒子燒毀效應的研究主要是確定發(fā)生燒毀效應的閾值電壓,同時也模擬仿真了單粒子柵穿效應并和單粒子燒毀效應進行對比。
　　本文首先模擬仿真了普通槽柵功率MOSFET器件的基本特性和單粒子效應,確定了發(fā)生單粒子燒毀以及柵穿效應的閾值電壓,并討論了少子壽命、源區(qū)摻雜濃度和P+擴展對單粒子燒毀效應的影響。然后給出了抗單粒子效應的兩種

4、加固結(jié)構(gòu),一種是在原來結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上擴展P+體區(qū)和增加緩沖層,另一種是將源區(qū)變成肖特基接觸,這兩種加固結(jié)構(gòu)都能夠有效的改善器件抗單粒子效應的性能。針對P+體區(qū)擴展和增加緩沖層的加固結(jié)構(gòu),在基本電學參數(shù)不變的情況下仿真了單粒子燒毀和柵穿效應,該結(jié)構(gòu)對單粒子柵穿效應也有一定的改善,此外還對該加固器件在不同柵偏壓和不同溫度的單粒子效應進行了討論和對比。針對源區(qū)肖特基接觸的加固結(jié)構(gòu),在模擬仿真了單粒子效應之后,為了使器件可以正常工作,我們分別改變器