技术特征：
1.一种器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，包括：步骤一，获取收敛的单个入射粒子辐照器件产生的pka数量；步骤二，对所述器件进行网格化处理，得到多个含有pka的网格，统计所述网格中的pka信息；步骤三，构建与所述网格等大小的体系模型；步骤四，标定注量的所述入射粒子按照设定的固定注量率分批次辐照所述器件，根据所述收敛的单个入射粒子辐照器件产生的pka数量、所述网格中的pka信息、所述网格的面积、所述标定注量和所述固定注量率，获取所述网格中每批次的所述入射粒子产生的pka数量以及标定注量的所述入射粒子产生的pka总量，并基于所述体系模型，利用分子动力学方法和kinetic montecarlo方法对所述网格中的pka进行缺陷演化；步骤五，统计所述缺陷演化后每个所述网格中的缺陷种类和数量并归入所述器件中，获得标定注量所述入射粒子条件下所述器件中的缺陷信息；步骤六，改变所述入射粒子的注量，重复所述步骤四和所述步骤五，得到不同注量的所述入射粒子与所述器件的缺陷信息之间的关系。2.根据权利要求1所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述步骤四中，所述网格中每批次的所述入射粒子产生的pka数量根据下式得出；其中，n
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为第i个网格中产生的pka的数量，t为标定注量的所述入射粒子在所述固定注量率下辐照所述器件所用的时间；标定注量的所述入射粒子在所述固定注量率下辐照所述器件所用的时间t根据下式得出：其中，flu为所述入射粒子的标定注量，fr为所述固定注量率。3.根据权利要求2所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，相邻批次的所述入射粒子辐照产生pka的时间间隔为δt，其中，4.根据权利要求3所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述步骤四还包括：根据δt判断所述网格中产生下一批次pka时的结构状态；当所述δt位于所述分子动力学的时间尺度内时，则采用分子动力学方法对每批次的所述入射粒子产生的pka进行所述缺陷演化；当δt超出所述分子动力学的时间尺度时，则在δt时间内，每一批次的所述入射粒子产生的pka均先使用分子动力学方法进行所述缺陷演化，演化至分子动力学的稳定态时，再使用kinetic montecarlo方法进行所述缺陷演化，且上一批次的所述入射粒子产生pka的缺陷演化输出结构作为下一批次的所述入射粒子产生pka的缺陷演化初始结构。
5.根据权利要求1所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述获取收敛的单个入射粒子辐照器件产生的pka数量包括：获取不同数量的入射粒子分别辐照所述器件所产生的pka数量；当入射粒子辐照所述器件所产生的pka数量趋于收敛值时，获取pka数量的收敛值与对应入射粒子数量的比值，得到收敛的单个入射粒子产生的pka数量。6.根据权利要求5所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述获取不同数量的入射粒子分别辐照所述器件所产生的pka数量包括：利用蒙特卡罗方法获取不同数量的入射粒子辐照所述器件所产生的pka信息。7.根据权利要求1所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述步骤五中，所述统计每个所述网格中缺陷的种类和数量并归入所述器件中包括：根据每个所述网格中所包含的pka的信息对所述网格进行分类，并按比例抽取相同类别的网格，得到计算网格；获取所述计算网格中缺陷的类型和每类缺陷的数量，按比例进行加和，得到所有所述网格的缺陷类型和每类缺陷的总量，并将每类缺陷的总量除以所述半导体器件的总体积，得到所述半导体器件中缺陷的类型及每类缺陷的浓度。8.根据权利要求7所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述pka信息包括所述pka的数量、能量、位置和辐照方向。9.根据权利要求1所述的器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法，其特征在于，所述建立仿真体系模型包括：在lammps中建立纯硅模型，并向所述纯硅模型引入掺杂元素，所述掺杂元素包括c、o、b和p元素中的至少一种。10.一种器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟系统，其特征在于，包括：获取模块，所述获取模块用于获取收敛的单个入射粒子辐照器件产生的pka数量；所述获取模块还用于获取网格中的pka信息；所述获取模块还用于根据所述收敛的单个入射粒子辐照器件产生的pka数量、所述网格中的pka信息、所述网格的面积、标定注量和固定注量率，获取所述网格中每批次的所述入射粒子产生的pka数量以及标定注量的所述入射粒子产生的pka总量；所述获取模块还用于获取不同注量的所述入射粒子与所述器件的缺陷信息之间的关系；器件划分模块，所述器件划分模块用于对所述器件进行网格化处理，得到多个含有pka的网格；模块构建模块，所述模块构建模块用于构建与所述网格等大小的体系模型；计算模块，所述计算模块用于利用分子动力学方法和kinetic montecarlo方法对所述网格中的pka进行缺陷演化；统计模块，所述统计模块用于统计所述缺陷演化后每个所述网格中的缺陷种类和数量并归入所述器件中。
技术总结
本发明提供了一种器件辐照缺陷演化分子动力学仿真的注量模拟方法及系统，属于模拟仿真技术领域。所述方法包括：获取收敛的单个入射粒子辐照器件产生PKA的数量；对器件进行网格化处理，得到多个含有PKA的网格；构建与网格等大小的体系模型；标定注量的入射粒子分批次辐照器件，基于体系模型，利用分子动力学方法和KMC方法对网格中的PKA进行缺陷演化；统计每个网格中缺陷的种类和数量并归入器件中，改变入射粒子的注量，重复上述步骤，获得不同注量入射粒子与器件中缺陷信息之间的关系。本发明结合分子动力学和动力学蒙特卡罗方法，实现在不同注量下整个半导体器件的缺陷演化过程的模拟计算，且计算逻辑清晰，步骤简单易操作。步骤简单易操作。步骤简单易操作。
技术研发人员：李兴冀 杨剑群 荆宇航 徐晓东 吕钢
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/10/4