1.一种电子器件大气中子单粒子效应预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取待检测电子器件所处环境的大气中子谱以及所述大气中子谱的参考单位时间;
建立所述待检测电子器件的三维模型,其中,所述待检测电子器件的三维模型中包括灵敏区以及所述灵敏区的临界电荷;
根据所述大气中子谱对应的大气中子对所述待检测器件的三维模型进行仿真实验,获取所述大气中子入射至所述待检测电子器件的三维模型,在所述待检测电子器件的三维模型中产生的核反应产物以及所述核反应产物在所述灵敏区中的沉积能量;
根据所述沉积能量以及所述灵敏区的临界电荷,获取所述核反应产物中所述沉积能量大于所述临界电荷的核反应产物效应数量,其中,单个所述核反应产物在所述灵敏区中的沉积能量大于所述临界电荷对应一次单粒子效应;
根据所述参考时间单位以及所述核反应产物效应数量,获取每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的次数,并将每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的次数作为所述待检测电子器件单粒子效应的预测结果;
根据所述预测结果,确定所述待检测电子器件的安全等级。
2.根据权利要求1所述的电子器件大气中子单粒子效应预测方法,其特征在于,所述建立所述待检测电子器件的三维模型的步骤包括:
获取所述待检测电子器件的表层金属布线参数、灵敏区参数、埋氧层参数以及衬底层参数;其中,所述灵敏区参数包括灵敏区的长度、宽度和厚度以及所述灵敏区的临界电荷;
根据所述待检测电子器件的表层金属布线参数、灵敏区参数、埋氧层参数以及衬底层参数建立所述待检测电子器件的三维模型。
3.根据权利要求2所述的电子器件大气中子单粒子效应预测方法,其特征在于,获取灵敏区参数包括步骤:
获取所述灵敏区的材料密度以及所述待检测电子器件的耗尽区的厚度或阱区的深度,将所述待检测电子器件的耗尽区的厚度或阱区的深度作为所述灵敏区的厚度;
获取所述待检测电子器件在重离子加速器辐照下的单粒子效应截面与线性能量转移值的数据对;
通过韦伯拟合对预设的所述数据对进行拟合,获得韦伯拟合曲线;
根据所述韦伯拟合曲线,获取线性能量转移阈值以及饱和截面;
根据所述饱和截面,获取所述灵敏区的长度和宽度;
根据所述线性能量转移阈值、所述灵敏区的材料密度以及所述灵敏区的厚度,获取所述临界电荷。
4.根据权利要求2所述的电子器件大气中子单粒子效应预测方法,其特征在于,获取灵敏区参数包括步骤:
获取预先设置的至少两个预设厚度以及所述灵敏区的材料密度,将所述预先设置的各所述预设厚度分别作为所述灵敏区的初始厚度;
获取所述待检测电子器件在重离子加速器辐照下的单粒子效应截面与线性能量转移值的数据对;
通过韦伯拟合对预设的所述数据对进行拟合,获得韦伯拟合曲线;
根据所述韦伯拟合曲线,获取线性能量转移阈值以及饱和截面;
根据所述饱和截面,获取所述灵敏区的长度和宽度;
根据所述线性能量转移阈值、所述灵敏区的材料密度以及每个所述灵敏区的初始厚度,获取至少两个初始临界电荷,其中,所述初始临界电荷的数量与所述灵敏区的初始厚度的数量相同;
根据所述待检测电子器件的表层金属布线参数、所述灵敏区的长度和宽度、所述埋氧层参数、所述衬底层参数、每个所述灵敏区的初始厚度以及与所述灵敏区的初始厚度对应的每个所述初始临界电荷建立至少两个所述待检测电子器件的初始三维模型,其中,所述待检测电子器件的初始三维模型的数量与所述灵敏区的初始厚度的数量相同;
根据所述大气中子谱对应的大气中子分别对每个所述待检测器件的初始三维模型进行仿真实验,获取所述大气中子入射至每个所述待检测电子器件的初始三维模型,在每个所述待检测电子器件的初始三维模型中产生的初始核反应产物以及所述初始核反应产物在所述灵敏区中的初始沉积能量;
根据各所述沉积能量以及各所述初始临界电荷,获取每个所述初始三维初始模型对应的所述初始核反应产物中所述初始沉积能量大于对应的所述初始临界电荷的初始核反应产物数量,其中,单个所述初始核反应产物在所述灵敏区中的初始沉积能量大于所述初始临界电荷对应一次单粒子效应;
根据所述参考时间单位以及每个所述初始三维初始模型对应的所述初始核反应产物数量,获取每所述参考单位时间内各所述初始三维初始模型对应的所述待检测电子器件发生单粒子效应的初始次数;
将每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的各所述初始次数分别对应作为所述待检测电子器件单粒子效应的初始预测结果,获得至少两个所述初始预测结果,所述初始预测结果的数量与所述预设厚度的数量相同;
获取预设结果;
将所述待检测电子器件单粒子效应的各所述初始预测结果分别与所述预设结果进行比较,将各所述初始预测结果中与所述预设结果误差最小的初始预测结果对应的所述预设厚度作为所述灵敏区的厚度。
5.根据权利要求3或4所述的电子器件大气中子单粒子效应预测方法,其特征在于,所述灵敏区的长度和宽度均为所述饱和截面的平方根;
获取所述临界电荷的公式具体为:
其中,所述Qc为所述临界电荷,所述LETth为所述线性能量转移阈值,所述ρSi为所述灵敏区的材料密度,所述z为所述灵敏区的厚度。
6.一种电子器件大气中子单粒子效应预测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待检测电子器件所处环境的大气中子谱以及所述大气中子谱的参考单位时间;
模型建立模块,用于建立所述待检测电子器件的三维模型,其中,所述待检测电子器件的三维模型中包括灵敏区以及所述灵敏区的临界电荷;
能量获取模块,用于根据所述大气中子谱对应的大气中子对所述待检测器件的三维模型进行仿真实验,获取所述大气中子入射至所述待检测电子器件的三维模型,在所述待检测电子器件的三维模型中产生的核反应产物以及所述核反应产物在所述灵敏区中的沉积能量;
单粒子效应次数获取模块,用于根据所述沉积能量以及所述灵敏区的临界电荷,获取所述核反应产物中所述沉积能量大于所述临界电荷的核反应产物效应数量,其中,单个所述核反应产物在所述灵敏区中的沉积能量大于所述临界电荷对应一次单粒子效应;
预测结果获取模块,用于根据所述参考时间单位以及所述核反应产物效应数量,获取每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的次数,并将每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的次数作为所述待检测电子器件单粒子效应的预测结果;
安全等级确定模块,用于根据所述预测结果,确定所述待检测电子器件的安全等级。
7.根据权利要求6所述的电子器件大气中子单粒子效应预测装置,其特征在于,所述模型建立模块包括:
参数获取模块,用于获取所述待检测电子器件的表层金属布线参数、灵敏区参数、埋氧层参数以及衬底层参数;其中,所述灵敏区参数包括灵敏区的长度、宽度和厚度以及所述灵敏区的临界电荷;
三维模型建立模块,用于根据所述待检测电子器件的表层金属布线参数、灵敏区参数、埋氧层参数以及衬底层参数建立所述待检测电子器件的三维模型。
8.根据权利要求7所述的电子器件大气中子单粒子效应预测装置,其特征在于,所述参数获取模块包括:
密度厚度获取模块,用于获取所述灵敏区的材料密度以及所述待检测电子器件的耗尽区的厚度或阱区的深度,将所述待检测电子器件的耗尽区的厚度或阱区的深度作为所述灵敏区的厚度;
数据对获取模块,用于获取预设的得的所述待检测电子器件的单粒子效应截面与线性能量转移值的数据对;
拟合曲线获取模块,用于通过韦伯拟合对预设的所述数据对进行拟合,获得韦伯拟合曲线;
阈值及截面获取模块,用于根据所述韦伯拟合曲线,获取线性能量转移阈值以及饱和截面;
长宽度获取模块,用于根据所述饱和截面,获取所述灵敏区的长度和宽度;
临界电荷获取模块,用于根据所述线性能量转移阈值、所述灵敏区的材料密度以及所述灵敏区的厚度,获取所述临界电荷。
9.根据权利要求7所述的电子器件大气中子单粒子效应预测装置,其特征在于,
所述参数获取模块包括:
第一信息获取模块,用于获取预先设置的至少两个预设厚度以及所述灵敏区的材料密度,将所述预先设置的各所述预设厚度分别作为所述灵敏区的初始厚度;
数据获取模块,用于获取所述待检测电子器件在重离子加速器辐照下的单粒子效应截面与线性能量转移值的数据对;
韦伯拟合曲线获取模块,用于通过韦伯拟合对预设的所述数据对进行拟合,获得韦伯拟合曲线;
第二信息获取模块,用于根据所述韦伯拟合曲线,获取线性能量转移阈值以及饱和截面;
第三信息获取模块,用于根据所述饱和截面,获取所述灵敏区的长度和宽度;
初始临界电荷获取模块,用于根据所述线性能量转移阈值、所述灵敏区的材料密度以及每个所述灵敏区的初始厚度,获取至少两个初始临界电荷,其中,所述初始临界电荷的数量与所述灵敏区的初始厚度的数量相同;
初始三维模型建立模块,用于根据所述待检测电子器件的表层金属布线参数、所述灵敏区的长度和宽度、所述埋氧层参数、所述衬底层参数、每个所述灵敏区的初始厚度以及与所述灵敏区的初始厚度对应的每个所述初始临界电荷建立至少两个所述待检测电子器件的初始三维模型,其中,所述待检测电子器件的初始三维模型的数量与所述灵敏区的初始厚度的数量相同;
初始能量获取模块,用于根据所述大气中子谱对应的大气中子分别对每个所述待检测器件的初始三维模型进行仿真实验,获取所述大气中子入射至每个所述待检测电子器件的初始三维模型,在每个所述待检测电子器件的初始三维模型中产生的初始核反应产物以及所述初始核反应产物在所述灵敏区中的初始沉积能量;
初始核反应产物数量获取模块,用于根据各所述沉积能量以及各所述初始临界电荷,获取每个所述初始三维初始模型对应的所述初始核反应产物中所述初始沉积能量大于对应的所述初始临界电荷的初始核反应产物数量,其中,单个所述初始核反应产物在所述灵敏区中的初始沉积能量大于所述初始临界电荷对应一次单粒子效应;
单粒子效应初始次数获取模块,用于根据所述参考时间单位以及每个所述初始三维初始模型对应的所述初始核反应产物数量,获取每所述参考单位时间内各所述初始三维初始模型对应的所述待检测电子器件发生单粒子效应的初始次数;
初始预测结果获取模块,用于将每所述参考单位时间内所述待检测电子器件发生单粒子效应的各所述初始次数分别对应作为所述待检测电子器件单粒子效应的初始预测结果,获得至少两个所述初始预测结果,所述初始预测结果的数量与所述预设厚度的数量相同;
预设结果获取模块,用于获取预设结果;
厚度确定模块,用于将所述待检测电子器件单粒子效应的各所述初始预测结果分别与所述预设结果进行比较,将各所述初始预测结果中与所述预设结果误差最小的初始预测结果对应的所述预设厚度作为所述灵敏区的厚度。
10.根据权利要求8或9所述的电子器件大气中子单粒子效应预测装置,其特征在于,所述灵敏区的长度和宽度均为所述饱和截面的平方根;
获取所述参数获取模块获取所述临界电荷的公式具体为:
其中,所述Qc为所述临界电荷,所述LETth为所述线性能量转移阈值,所述ρSi为所述灵敏区的材料密度,所述z为所述灵敏区的厚度。