我们知道，不同能量离子，在材料中的传播距离不同。离子能量决定其在器件中的射程，从而决定了产生电离电荷所处的位置。离子能量的大小直接影响电离电荷能否被PN结所收集。对于顶层较厚的CMOS器件及能量损失很大的较重离子，须特别考虑离子能量的影响；对于采用倾角照射的方式，则要求离子有较高的能量，否则无法使电离电荷处于器件的灵敏区内。
离子LET值是重离子单粒子效应试验中非常重要的量，如何选择LET值决定着试验的成败。产生单粒子效应需要入射离子的LET值超过某一阈值，而不同型号的器件翻转阈值不同，因此LET值的选择主要依赖于器件的类型。另外，翻转截面也是LET值的函数，因此，为了能全面地获得器件的单粒子效应特性，在测试试验中要不断改变LET值，以获得σ-LET曲线。从第2章可知，LET值是入射粒子种类的函数，同时也是离子能量的函数，但LET值随离子能量的变化较为缓慢，实际测试中通常采用改变离子种类的方法改变LET值，而以改变能量作为辅助手段。
另外，改变离子入射角度，可以改变在灵敏区中的能量沉积，因而改变了有效的LET值，这种方法在不改变离子种类的情况下，扩大了LET值的范围，简单易行，但是要考虑离子是否具有足够射程。最大可以倾斜的角度取决于待测器件周围屏蔽材料的遮挡束流的蔓延情况，一般来说，与待测器件表面法线成60°的角度照射是允许的，它将使得LET值增加一倍。
翻转截面是半导体器件SEU测试实现的主要指标，一般用σ表示，其大小表征器件发生单粒子翻转的概率。翻转截面受到芯片制造工艺和照射离子能量的影响。对于芯片面积为S（cm2）的待测器件，离子束的注量率为f（单位：个/（cm2·s）），即单位时间单位面积上通过的离子数量，离子入射方向与芯片垂直轴的夹角为θ，则在照射时间T内经过半导体的等效离子数Np为
Np=f×T×S×cosθ(www.xing528.com)
如果在照射时间T内，记录到NSEU个翻转数，则计算翻转截面的表达式为：
从上式中可以看出，离子的入射角度会影响入射到器件内部的有效离子数，进而影响单粒子翻转截面，因此，在进行单粒子翻转测试时要考虑离子的入射角度，通常入射角度在0～90°范围内选择，典型的入射角度为0°、30°、45°、60°。针对0.5 μm体硅工艺制造的128K SRAM器件，采用不同种类及能量重离子测试获得的翻转截面随有效LET值的变化曲线如图4-5所示。
图4-5 采用不同种类及能量重离子测试的翻转截面
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
