| 主权项 |
一种用于确定器件单粒子敏感体积厚度的方法，其特征在于：1)由Beer定律可知激光在器件中的能损为： <mrow> <mfrac> <mi>dE</mi> <mi>dz</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>λ</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>λ</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>2)激光在敏感体积中沉积的能量为： <mrow> <mi>ΔE</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>∫</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mo>+</mo> <mi>Z</mi> </mrow> </munderover> <mfrac> <mi>dE</mi> <mi>dz</mi> </mfrac> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>dz</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>∫</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mo>+</mo> <mi>Z</mi> </mrow> </munderover> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>λ</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>0</mn> </msub> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>λ</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>dz</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>3)当激光沉积在器件敏感体积单元中的电荷数，达到或超过器件临界电荷便发生单粒子效应，脉冲激光诱发器件发生单粒子效应的临界电荷为： <mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>ΔE</mi> <msub> <mi>ϵ</mi> <mi>laser</mi> </msub> </mfrac> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>将(1)式带入(2)式，化简便可得：QC＝(1-R)E0exp(-α(λ)Z)[exp(α(λ)h)-exp(-α(λ)h)]e/εlaserZ (3)4)激光模拟系统的波长λ1为1064nm和波长λ2为1079nm的激光诱发的单粒子效应能量阈值数据分别为E1和E2，便有： <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>h</mi> <mo>-</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>h</mi> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <msub> <mi>ϵ</mi> <mi>laser</mi> </msub> </mfrac> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>h</mi> <mo>-</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mrow> </mrow> <msub> <mi>ϵ</mi> <mi>laser</mi> </msub> </mfrac> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>5)由于激光波长为1064nm和激光波长为1079nm的穿透深度为几百微米，远远大于器件钝化层，即h＜＜1/α，对方程(4)化解，可得测量器件敏感体积厚度为： <mrow> <mi>Z</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>ln</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>α</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>把实验中获得的不同激光波长的单粒子效应能量阈值E1和E2代入公式(5)中，便可得到器件单粒子效应敏感体积厚度Z。 |
