随着国防事业和航天技术的快速发展,半导体器件及其电路的在辐射环境下的性能变化日益成为研究的焦点。晶闸管(SCR)作为一种大功率开关器件,大量应用于军事、航空航天、核动力发电等辐射环境中,这些因素会对晶闸管的可靠性产生较大的威胁。本文基于Medici二维器件模拟软件和10kev的X射线系统对晶闸管进行了总剂量辐射的仿真和实验,研究了辐射对晶闸管导通特性的影响。首先,在分析晶闸管X射线辐射损伤的失效模式和失效机理基础上,基于MEDICI软件模拟研究了不同剂量辐射对晶闸管导通特性和内部物理过程的影响,仿真得出三个结论:第一,随着辐射总剂量的增加晶闸管的门极触发电压VGT呈递减趋势;第二,Si-SiO2接触面的表面势随总剂量的增加不断减小;第三,晶闸管等效晶体管NPN基区表面电场随辐射总剂量的增加而增加。由于仿真的局限性,本文在三种不同偏置条件下展开了晶闸管的总剂量辐射实验。实验结果表明,辐射会导致门极触发电压VGT和触发电流IGT减小,在门极电压为4V时(此时晶闸管处于完全开通状态)晶闸管的门极触发电压VGT和触发电流IGT减小幅度最大。验证了仿真的正确性。最后,本文运用MEDICI软件研究了等效NPN晶体管的掺杂浓度对晶闸管PNPN抗辐射能力的影响。仿真结果表明等效晶体管的发射区浓度的变化对晶闸管的抗辐射能力影响甚微几乎可以忽略,而基区和集电区浓度适当地增加可以使晶闸管的抗辐射能力明显改善。