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SOI CMOS器件相比传统体Si器件实现了单个器件全介质隔离,使得SOI器件拥有了更好的抵抗单粒子效应和剂量率效应能力,但是它在总剂量辐射效应方面比体硅器件更为复杂,严重影响了SOI器件整体抗辐射能力。目前国内外针对SOI CMOS器件总剂量效应进行了深入研究,致力于缓解总剂量效应影响;另一方面,SOI技术的长足发展,目前商用器件模拟TCAD软件难以很好的支持SOI器件总剂量效应仿真需求。因而本论文针对目前SOI CMOS器件总剂量效应CAD仿真过程中存在的不足,开展相应的改进工作。针对仿真与计算模型的不足,本文提出了一种可用于CAD仿真测改进型总剂量辐射效应模型,并进行了总剂量辐射效应程序设计和相应的验证工作。本论文主要开展的工作和成果如下:1.提出一种改进型的总剂量辐射效应模型,该模型相比传统模型,将整体过程细分化,便于后序研究与设计。同时,考虑了不同光子能量、属性对辐射效应结果的影响,以及能量在器件中的衰减因素,提出了光子衰减模型和剂量等价模型。考虑了器件氧化层中电场对电荷产额与俘获截面的影响,提出了初始电场模型。考虑了电荷累积过程中氧化层电场随时间不断变化过程,提出了变化电场模型。最终使用离散时间模型改进总剂量辐射效应计算模型,为后序程序开发打下基础。2.基于改进型总剂量效应模型,开发了总剂量辐射效应程序软件。该EDA程序软件,该软件采用离散时间累积迭代算法,实现了总剂量沉积空穴面密度计算,取代了原有的传统手工计算过程。同时,针对光与器件的其它属性,保留了可用于扩展的接口,方便了后续改进与扩充。3.论文对总剂量辐射效应模型与EDA软件进行了验证。将仿真程序和Sentaurus TCAD结合形成仿真平台,可以模拟SOI CMOS器件在总剂量辐射情况下的电学特性定量退化。本文基于标准SOI工艺CMOS器件辐射前后实测数据,与仿真软件得到的SOI CMOS器件电学特性曲线数据,进行对比分析。通过多组数据对比和分析,该程序软件及仿真平台能很好的预测SOI CMOS器件电学特性退化情况,而且仿真值和实测值的误差较小,验证了模型与程序的可行性与准确性。通过本文研究和分析,改进型总剂量效应模型和程序软件可以用于仿真SOI CMOS器件电学特性退化的预测,应用于SOI工艺抗辐射加固改善工程中,从而大大提高SOI工艺、器件和电路的开发速度,降低研发成本。