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单粒子效应 (SEE) 是指单个高能粒子在器件中的效应。当高能粒子击中半导体器件的敏感节点，粒子导致的电离会在器件里形成一个电流脉冲，接着可能导致逻辑软错误或硬错误。常见的单粒子效应包括单粒子翻转、单粒子闩锁、单粒子烧毁、单粒子瞬态等。以下环境中的半导体器件可能会发生单粒子效应：

• 宇航空间（空间辐射导致）

• 飞机（大气中子导致）

• 靠近核反应堆（反应中子导致）

• 到处（如果器件/封装材料中含有天然衰变辐射）

珂晶达的单粒子效应工作

珂晶达在单粒子相关领域有着相当的经验，提供详尽的解决方案，主要分为：

• 通过仿真来分析单粒子效应的机理

• 预估空间的单粒子效应发生率

• 单粒子效应加固设计

其中，机理仿真是另外两个的基础。通过机理仿真，特别是全物理的仿真，您可以得到针对特定的器件在特定的辐射环境下发生的单粒子效应的细致了解。对于这个过程中的高能粒子的传输和器件响应，珂晶达开发了相对应的软件，而且用了多种方法。据此，珂晶达有一系列的单粒子模拟方案。

基于对单粒子效应机理的理解，珂晶达开发了一系列的预估解决方案。除了要对特定器件和其单粒子机理的了解，预估还需要另一部分的信息：轨道上的空间辐射环境。对此，珂晶达开发了专门的软件 CRad，专门做轨道空间预估。

单粒子加固设计 是研究单粒子效应的最终目的。这需要对单粒子效应机理的一个完整的了解、一点空间辐射环境的知识，最要紧的是半导体和微电子知识。珂晶达对此有着一手的经验，并对外提供抗辐射加固的标准单元库。

机理仿真和空间预估的共通部分

机理仿真和空间预估有一个共通部分，至少从方法上来说这部分是共通的，如下面图片所示。对于机理仿真或空间预估，以下两个主要步骤都需要做到：

1.高能粒子电离器件。一般有三种处理方法：（从细致到抽象排列）

• 蒙特卡罗方法

• 确定性求解传输积分

• 不传输

2.器件对电离的响应。一般有三种描述器件的方法： （从细致到抽象排列）

• 版图 + 工艺规则

• 灵敏体积（人工定义的几何范围）

• 截面曲线（从地面实验得到）

以上方法的不同组合，构成不同的模型，如下图所示。这些模型中，根据细致程度不同，有的用于机理仿真，有的用于空间预估，有的都可以。