单粒子效应是当前微电子技术在航天领域应用的主要研究方向之一,它对航天电子设备的可靠性研究具有重大意义。微电子技术的发展和半导体器件特征尺寸的降低,使得航天设备的单粒子效应越来越显著,为了能够快速准确地估量单粒子效应对电路产生的影响,人们提出了多种模拟单粒子效应的方法,而模拟方法的有效性则直接决定了电路设计的速度和质量。本文在分析单粒子效应基本理论的基础上,对单粒子效应产生脉冲及其传播进行建模。首先提出了基于Weibull函数的脉冲注入模型,该模型能够利用函数参数对单粒子瞬态脉冲的变化趋势直接进行描述,使瞬态注入脉冲的模拟方法得以丰富和扩充,并为大规模电路的单粒子效应模拟提供了新的思路。在此基础上,根据组合逻辑中的三种掩蔽效应,提出一种基于单个基本门来估算组合电路单粒子效应SER值的模拟算法,该算法能够简化单粒子效应的建模流程,简便地估算组合电路的SER数值,从而降低单粒子效应模拟过程的复杂度。仿真结果证明,在130nm工艺条件下,基于Weibull分布函数的脉冲波形与经验模型的脉冲波形具有很高的拟合度;基于单个基本门的SER模拟算法能够在简化建模流程的同时,使SER估算数值与基于路径算法的SER估算数值保持在同一个数量级。由于本文的分析和建模是建立在多种假设条件下进行的,因此提出模型和模拟算法的准确程度和适用范围都有待于进一步的提高和加强。但这种简化建模流程的思想为单粒子效应的模拟方法提供了新的研究思路,具有较强的参考意义,本文得出的结论对国内微电子技术的航天应用具有一定的现实意义。