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功率器件广泛应用于航天和军事领域。工作在空间环境中的功率器件极易受到高能质子和重离子的作用诱发单粒子效应,导致器件性能退化甚至失效,严重威胁到卫星、航天器工作的可靠性。单粒子烧毁效应和单粒子栅穿效应是单个高能粒子入射到、DMOS器件内部引发的两种常见的破坏性失效模式。本文主要研究这两种效应的器件失效机理,并在此基础上探究了器件结构参数改进对辐射加固的作用。本文首先介绍了、DMOS的基本结构与工艺流程,在此基础上分别在导通和关断两个状态下研究了VDMOS的工作特性。随后讨论了VDMOS的阈值电压、跨导、导通电阻及击穿电压等电学参数的计算方法及影响因素,为抗辐射VDMOS的研究与设计奠定了理论基础。其次,从理论分析和器件仿真两个方面入手研究了VDMOS的SEB效应失效机理。理论分析结合了雪崩倍增效应和寄生三极管导通机制两个模型,系统地分析了SEB效应的器件失效过程。器件仿真方面,利用4EDICI仿真软件分析了、DMOS辐射后的电流响应,找出了SEB效应的敏感区域,得出了VDMOS的二次击穿电压与SEB安全工作区域的关系。并且基于失效机理的理论模型研究了VDMOS抗SEB性能的影响因素,针对影响SEB敏感度的器件结构参数进行了仿真验证。然后,从理论和仿真两方面研究了VDMOS的SEGR失效机理。针对Si-SiO2界面的空穴积累现象提出了“空穴池”积累模型,并且根据“空穴池”积累模型借助仿真软件研究了JFET宽度对器件SEGR敏感度和电学特性的影响。结合SEB效应的漏电流响应曲线指出了SEB效应中的栅氧化层微击穿现象,并据此提出了SEB敏感度和SEGR敏感度的相互制约关系。最后,给出了一种150V抗辐射VDMO S的设计方案。该方案设计的器件既与现有工艺条件相兼容,又具有一定的抗辐射能力。此外,研究了超结VDMO S、沟槽型VDMOS和PSOI VDMOS三种新型VDMOS器件的抗辐射能力,为新型VDMOS在航空航天领域的推广使用提供了理论依据。