Разработка физико-топологической модели реакции мощного вертикального ДМОП транзистора на воздействие импульсного гамма-излучения

Впервые предложен метод разработки моделей полупроводниковых приборов с двумерными неоднородными профилями концентрации доноров и акцепторов в рабочих областях полупроводниковой структуры прибора на основе комплекса физико-топологического моделирования транспорта носителей заряда и технологического моделирования процессов формирования структуры прибора. Применение технологического моделирования обусловлено необходимостью корректного определения параметров полупроводниковой структуры прибора, которые используются в качестве исходных данных для проведения расчетов транспорта электронов по физико-топологической модели. Для мощного МОП транзистора, создаваемого методом двойной диффузии, по известным электрическим характеристикам и измеренным геометрическим размерам структуры определялись параметры технологических процессов ионной имплантации, диффузии и литографии, которые уточнялись в ходе технологического моделирования. В результате были получены двумерные профили распределения доноров и акцепторов в $p$–$n$-переходах, необходимые для проведения расчетов процессов пробоя транзистора при воздействии импульсного $\gamma$-излучения. Процессы пробоя моделировались с помощью физико-топологической модели на основе уравнений Пуассона, непрерывности и выражений для плотности диффузионного и дрейфового токов в транзисторе. Учет образовавшихся в момент $\gamma$-облучения носителей заряда был реализован введением зависимости коэффициента генерации электронно-дырочных пар от мощности дозы излучения. Результаты расчетов хорошо коррелировали с экспериментальными данными, что позволило сделать заключение об адекватности предложенной комплексной модели.