刘建德
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孙友梅
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刘杰
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侯明东
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张战刚
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段敬来
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姚会军
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翟鹏飞
原子核物理评论
利用Geant4蒙特卡洛程序包,基于RPP（Rectangular ParallelePiped Volume）模型构建SRAM器件单元的灵敏体积,编写了重离子在器件材料中的输运程序和单粒子翻转截面计算方法,得到了简化器件结构的单粒子翻转截面σ与线性能量转移LET的关系曲线,计算得到的翻转LET阈值和饱和截面与实验结果基本一致。模拟获得了LET值为99.69MeV/（cm-2.mg）的Bi离子及LET值为69MeV/（cm-2.mg）的Bi离子和Xe离子在器件材料中产生的δ电子分布图像,讨论了δ电子分布对翻转截面的影响。计算了灵敏体积中能量沉积与δ电子分布的关系,认为δ电子分布对单粒子效应的影响随着器件的特征尺寸减小将更加严重。
关键词:
Geant4
,
RPP模型
,
灵敏体积
,
单粒子翻转
,
δ电子
习凯
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刘杰
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张战刚
,
耿超
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刘建德
,
古松
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刘天奇
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侯明东
,
孙友梅
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.01.081
随着微电子器件集成度增加，由入射离子在器件灵敏区内引起的δ电子分布对器件单粒子效应的影响越来越显著；尤其是它极易引发多位翻转，严重影响设计加固的有效性。首先利用蒙特卡罗软件包Geant4模拟得到重离子在器件灵敏区内产生的δ电子分布，分析得出以下规律：入射离子单核能越高，其产生δ电子分布的径向范围越大；单核能相同的不同种离子，原子序数越大其产生的δ电子密度越大。其次，通过模拟一款45 nm 静态随机存储器的单粒子翻转效应，说明δ电子和灵敏区分布共同影响器件的多位翻转。当器件灵敏区间距一定时，多位翻转率随入射离子能量的升高先上升后下降；在多位翻转率峰值和布喇格峰之间，多位翻转率随入射离子线性能量传输(LET)值的升高而降低，在该区域两侧多位翻转率随离子LET值的升高而升高。
关键词:
单粒子效应
,
δ电子分布
,
多位翻转
,
Geant4
