本发明专利技术提出了一种模拟脉冲电流的方法，该方法包括：a)给出模拟函数的表达式；b)根据测量脉冲波形特性确定模拟函数的参数；c)根据模拟函数计算脉冲波形数据，输出模拟结果。同时给出对应的模拟脉冲电流的装置。本发明专利技术克服了之前方法不能精确描述脉冲电流峰值和上升、下降趋势的缺点，在器件级仿真中大大降低人为造成的误差率和错误率。本发明专利技术还可以模拟大量单粒子效应对器件性能的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种模拟电流曲线的方法和装置，特别是涉及一种模拟单粒子效应引起的瞬态脉冲电流波形的方法以及装置。
技术介绍
在脉冲
中，研究的是一些不连续作用的电压或电流，它们的持续时间很短，而两次作用之间的时间间隔相对很长。这种作用时间极短的电压或电流就称为“脉冲电压”或“脉冲电流”。脉冲电流瞬间突然变化，作用时间极短，其强度在短时间内从零跃动到峰值然后又归零，发生了巨大改变。这种脉冲电流在作为一种脉冲信号，在电子技术中有着广泛的应用。随着电路设计技术的发展，越来越多的电路在实际应用之前，都会在仿真软件中进行实时模拟，通过仿真软件中对电路元件建立的数学模型，来模拟出其实际的功能。继而通过对仿真电路进行分析，优化电路的设计。在半导体电路工艺，仿真设计对于降低开发设计成本，提高开发设计效率有着重要的作用。宇宙中时时刻刻都存在着大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子会在器件的灵敏区内产生大量带电粒子的现象。这称为单粒子效应，它属于电离效应。当能量足够大的粒子射入集成电路时，由于电离效应(包括次级粒子的)，产生数量极多的电离空穴-电子对，引起半导体器件的软错误，使逻辑器件和存储器产生单粒子翻转，CMOS器件产生单粒子闭锁，甚至出现单粒子永久损伤的现象。集成度的提高、特征尺寸降低、临界电荷和有效LED 阈值下降等会使执单粒子扰动能力降低。器件的抗单粒子翻转能力明显与版图设计、工艺条件等因素有关。为了研究高能带电粒子辐射对器件性能的影响，提高器件的抗辐射能力， 通常需要模拟单粒子效应产生的瞬态脉冲电流波形。现有模拟技术中，对于脉冲电流采用双指数注入模型进行模拟。该模拟过程中，假设产生的脉冲为矩形、三角形或梯形，用图形的高度来描述注入电荷量的多少。其缺点在于该模拟模型不能精确的描述出脉冲电流的峰值和上升、下降的趋势，误差率大。针对这一缺陷，本专利技术提出了一种能够精确模拟单粒子效应引起的瞬态脉冲电流波形的方法以及装置。
技术实现思路
针对现有技术中不能精确描述脉冲电流，特别是单粒子效应引起的瞬态脉冲电流峰值和上升、下降趋势特点的缺点，本专利技术提出了一种模拟脉冲电流的方法，该方法包括a)给出模拟函数的表达式；b)根据测量脉冲波形特性确定模拟函数的参数；c)根据模拟函数计算脉冲波形数据，输出模拟结果。所述的模拟函数优选为weibull分布函数。相应地，本专利技术还提供了一种模拟脉冲电流的装置，该装置包括模型表达模块，用于给出模拟函数的表达式；参数确定模块，用于根据测量脉冲波形特性确定模拟函数的参数；数值计算模块，用于根据模拟函数计算脉冲波形数据，输出模拟结果。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点精确描述出脉冲电流峰值和上升、下降趋势；实现简单。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显图1是根据本专利技术的模拟脉冲电流方法的流程图；图加是根据本专利技术的一个优选实施例中的脉冲电流波形示意图；图2b是根据本专利技术的一个优选实施例中的weibull分布函数图；图2c是根据本专利技术的一个优选实施例中的模拟结果对比图； 图3是根据本专利技术的模拟脉冲电流装置示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施例作详细描述。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。本专利技术提供了一种模拟脉冲电流的方法，图1是根据本专利技术的模拟脉冲电流方法的流程图。在步骤SlOl中，给出模拟函数的表达式，参考图加和图2b所示；图加是根据本专利技术的一个优选实施例中的单粒子效应引起的瞬态脉冲电流波形示意图；其波形具有从起始点迅速的攀升至峰值，然后再缓慢降低到最小值的特点。根据这种特点，本专利技术人发现weibull分布函数的曲线比较接近单粒子效应引起的瞬态脉冲电流波形，因此选择weibull分布函数对其进行模拟。weibull分布函数的表达式如下h「ιΤ-1_0] f{t) = a{^Y ^ + -,I6 j Cf(1) 其中f (t)为随时间变化的电流值，a、b和c为待定参数，t为时间变量，a > 0，b > 0，c > 1，t >0。图2b是根据本专利技术的一个优选实施例中的weibull分布函数曲线图。随着参数 t不断增大，weibull分布函数的峰值迅速跃升到最高值后以远小于上升的速度减小，与脉冲电流的波形十分相似。以上不应理解为对本专利技术的限制，本领域的技术人员可以根据具体的脉冲电流函数选择不同的模拟函数。在步骤S202中，根据测量脉冲波形特性确定参数，具体来说通过测量通过测量脉冲电流开始时间点、、脉冲电流从零到达峰值的时间tP、脉冲电流峰值H、脉冲电流引入的电量值A、脉冲电流从零到峰值时脉冲电流引入的电量值Ap以及两个电量值Ap与A的比值 P来确定模拟函数中参数的值，参考图加所示首先根据电流的一般性质确定参数、，在(1)令f (0) = 0，可得1t^bi1—^^CJ 将其代入函数(1)中可得然后根据电流波形参数确定其余参数。如图加中所示，tP表示电流波形从零到达峰值的时间；H表示电流的峰值；A表示脉冲电流引入的电量值；AP表示脉冲电流从零到峰值时脉冲电流引入的电量值。P表示此脉冲电流参数中两个电量值Ap与A的比值。在函数⑵中模拟函数的参数a、b、c与脉冲电流波形的参数H、A、P存在一定关系。对函数⑵求导，令f ‘ (t) = 0，此时的t值为脉冲电流达到峰值的时间tP， 即C-IV t \ ( tc-2 "Y-1 ,广Λ1_ I _I _ I -c·b Kb \btJ J= 0=>t=b\c-l\ c J可以看到此时tP对应的f (tP)为脉冲电流峰值H，将tP代入函数O)，可以得到愧)=&= !1然后计算P值与c值的关系，先通过积分运算得到Ap与A的值，脉冲电流引入的总电量值A可以通过计算脉冲电流电流值曲线与时间轴所围成图形的面积得到；峰值电量值 Ap可以通过计算脉冲电流电流值曲线从零到峰值的一段与时间轴所围成图形的面积得到1-cj =厂/(如=J^lF W-^0 . ■\ C J、 h、c^l-eAp ==联合上面两式即有J^lZlιP = — = l-e c =>c =A! + In(I-P) 最后得到模拟函数中参数a，b，c与电流波形参数H，A，P之间的关系权利要求1.一种模拟脉冲电流的方法，其特征在于，所述方法包括a)给出模拟函数的表达式；b)根据测量脉冲波形特性确定模拟函数的参数；c)根据模拟函数计算脉冲波形数据，输出模拟结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a中，所述的模拟函数是weibull 分布函数。3.根据权本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种模拟脉冲电流的方法，其特征在于，所述方法包括：ａ）给出模拟函数的表达式；ｂ）根据测量脉冲波形特性确定模拟函数的参数；ｃ）根据模拟函数计算脉冲波形数据，输出模拟结果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李莹，毕津顺，罗家俊，韩郑生，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11
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