毕业论文摘要摘要：
      随着核能及空间技术的蓬勃发展，越来越多的电子设备应用于各种辐射场中，以满足生产生活实践的需要。源自空间的重离子、高能质子以及α粒子等能导致电子设备中的半导体器件性能退化，严重影响设备的可靠性；来自地面辐射装置的中子、电子、质子以及伽马射线亦能导致半导体器件的失效。本文分析了辐射与物质相互作用机理，在理论推导和解析分析的基础上，用半导体器件模拟软件ISE TCAD对超深亚微米硅基绝缘体上硅N沟场效应晶体管（SOI NMOS）和碳化硅N沟场效应晶体管（4H-SiC NMOS）分别进行了中子、伽马和电子、质子辐照的数值模拟研究。
     首先，对硅基SOI NMOS的中子辐照进行了模拟研究。探讨了辐射损伤的表征方式，以NMOS为例，模拟了同一能量下不同中子注量入射下的I-V输出特性曲线（即Ids-Vg曲线），模拟结果与实验结果一致，验证了表征方式的正确性以及软件模拟的可行性。在此基础上模拟了中子对器件的整体辐照以及单个中子对器件的损伤，通过改变器件的结构参数，得到了漏极电流随工艺参数的变化规律，同时也模拟了不同特征尺寸器件的性能，证明了器件特征尺寸越小，辐照导致的器件损伤越明显。
      其次，对硅基SOI NMOS的伽马总剂量辐照下结构参数优化进行了模拟研究。在NMOS模型基础上，模拟了其Ids-Vg曲线随总剂量漂移变化，并与已有的实验结果比对，验证了模型设置的正确性和模拟的可行性。研究探讨了辐照条件下工艺参数的变化规律：源漏高掺杂、薄硅膜、适当厚度的埋氧层和较薄的栅氧层均有利于提高SOI NMOS的抗总剂量效应的能力。
     最后，模拟了电子、质子对SiC NMOS的辐照损伤。通过调研并修改软件自带参数文件，使得半导体器件仿真软件ISE TCAD能模拟4H-SiC器件。采用辐射在材料中引入缺陷的表征方式，设置缺陷，模拟SiC NMOS辐照前后的输出特性曲线和转移特性曲线，其变化趋势和硅基器件实验结果一致，在此基础上分析了曲线漂移及其与硅基器件存在差异的原因。为研究SiC器件的辐照损伤提供了可能的途径。
    通过对半导体器件辐照效应进行数值模拟，形象直观地展示了解析结果，深层次分析了不同辐照条件下，器件工艺参数等因素如何影响器件性能，这对正确认识器件辐照效应规律和抗辐照加固设计有重要的指导意义。