ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГЕНЕРАЦИИ ЗАРЯДА ПРИ ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КМОП МИКРОСХЕМ К ОДИНОЧНЫМ СБОЯМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕЙТРОНОВ
Аннотация
В связи с текущей тенденцией уменьшения проектных норм микросхем все чаще возникает проблема возникновения одиночных радиационных эффектов сбоев (ОРЭ ОС) в микросхемах при воздействии нейтронов, что приводит к сбоям в работе аппаратуры и потере информации. Для оценки частоты данного эффекта в заданных условиях эксплуатации необходимо иметь зависимость сечения эффекта от энергии нейтронов или параметры чувствительности. В статье предлагается использовать методику на основе функции генерации заряда (ФГЗ) или BurstGenerationRate(BGR) для оценок параметров чувствительности микросхемы по ОРЭ ОС при воздействии нейтронов, а также приведены результаты ее апробации на нескольких микросхемах с малыми проектными нормами: программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) семейств Artix-7 и Spartan-7 фирмы Xilinxи микроконтроллер (МК) семейства STM32 фирмы ST Microelectronics. В качестве контрольно-измерительного оборудования, необходимого для проведения контроля возникновения ОС, использовались модульные измерительные приборы фирмы National Instruments. Рассмотрены области, для которых актуальна данная тема, проведен обзор имеющихся результатов исследований ОС в микросхемах при воздействии нейтронов, описана методика на основе ФГЗ и представлены результаты эксперимента по оценке параметров чувствительности микросхем при воздействии нейтронов.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
1. Никифоров А.Ю. / Радиационные эффекты в КМОП ИС.//Телец В.А., Чумаков А.И. – M.: Радио и связь, 1994. – 165 c.
2. Чумаков А.И. / Действие космической радиации на интегральные схемы. – М. – Радио и связь, 2004. – 319 с.
3. G.C. Messenger and M. Ash Single Event Phenomena London U.K.:Chapman & Hall 1997. – 368 p.
4. Чумаков, Александр И. и др. Требования и нормы испытаний по радиационной стойкости интегральных схем к эффектам воздействия тяжёлых заряженных частиц. Безопасность информационных технологий, [S.l.], Т. 27, №. 1. C. 83–97, фев. 2020.
URL: https://bit.mephi.ru/index.php/bit/article/view/1254 (дата обращения: 18.08.2020).
DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2020.1.07.
5. A.E. Rudenkov, A.O. Akhmetov, D.V. Bobrovsky, A.I. Chumakov, A.V. Yanenko and V.M. Uzhegov, "The prediction for single event latchup sensitivity parameters of digital CMOS ICs based on its technological features," 2017 IEEE 30th International Conference on Microelectronics (MIEL), Nis, 2017. P. 287–290.
DOI: http://dx.doi.org/10.1109/MIEL.2017.8190123.
6. A.B. Boruzdina, A.V. Yanenko, A.V. Ulanova, A.I. Chumakov, D.V. Bobrovskiy and V.M. Uzhegov, "Microdose effects in SRAM cells under heavy ion irradiation," 2017 17th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Geneva, Switzerland, 2017. P. 1–3,
DOI: https://doi.org/10.1109/RADECS.2017.8696109.
7. Chumakov, A.I., Bobrovsky, D.V., Pechenkin, A.A. et al. Mechanisms of Initiation of Unstable Latchup Effects in CMOS ICs. Russ Microelectron 48, 250–254 (2019). DOI: https://doi.org/10.1134/S1063739719040036.
8. E. Normand, "Single-event effects in avionics," in IEEE Transactions on Nuclear Science. Vol. 43, no. 2.
P. 461–474, April 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/23.490893.
9. A.I. Chumakov, A.V. Sogoyan, A.B. Boruzdina, A.A. Smolin and A. A. Pechenkin, "Multiple Cell Upset Mechanisms in SRAMs," 2015 15th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Moscow, 2015. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/RADECS.2015.7365638.
10. А.И. Чумаков, А.В. Афонин. Оценка энергетической зависимости сечений одиночных радиационных эффектов при нейтронном облучении// Научн.-техн. Сборник «Радиационная стойкость электронных систем – Стойкость-2015».-М.: СПЭЛС-НИИП. 2015. С. 177–178.
11. E. Normand and W.R. Doherty, "Incorporation of ENDF-V neutron cross section data for calculating neutron-induced single event upsets," in IEEE Transactions on Nuclear Science. Vol. 36, no. 6. P. 2349–2355, Dec. 1989. DOI: https://doi.org/0.1109/23.45447.
DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2020.3.08
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.