علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

مدل‌سازی حجم حساس در محاسبة سطح مقطع آسیب پرتوییSEU ناشی از پرتوهای فضایی

نویسندگان
دانشگاه شهید بهشتی - کاربردپرتوها
چکیده
یکی از مهم‌ترین پارامتر‌ها در محاسبة سطح مقطع آسیب SEUناشی از پرتوهای فضایی، شکل و اندازة حجم حساس سلول حافظة الکترونیکی است. تاکنون مدل‌های مختلفی برای محاسبة حجم حساس ارائه شده است، لیکن ارزیابی جامعی از میزان انطباق نتایج حاصل از به‌کارگیری این مدل‌ها با نتایج تجربی صورت نگرفته است.در این مقاله، نتایج حاصل از مدل‌هایRPP ، Tetrahedralو NestedSensitiveVolumeبرای محاسبة حجم حساس سلول حافظة الکترونیکی مقایسه می‌شود. در این محاسبات، اثر لایه‌هایفلزی و اکسیدی و همچنین اثر پهنشدگی انرژی درنظرگرفته شده است. این محاسبات با استفاده از کد مونت کارلو GEANT4 انجام شده است. نتایج مقایسة پاسخ محاسبات انجام شده و آزمایش‌های تجربی برای حافظة الکترونیکیAT60142 ، بیانگر این است که مدل RPP اختلاف زیادی با نتایج آزمایش‌های عملی دارد و مدلTetrahedral با وجود پاسخ نسبتًا قابل قبول در LETهای کم در LET های بالا همچنان اختلاف زیادی با نتایج آزمایش‌های عملی نشان می‌دهد. در نهایت مدل Nested Sensitive Volume که در تمامی LET ها پاسخ مناسبی دارد، دارای نزدیک‌ترین پاسخ به نتایج آزمایش‌های عملی است.
کلیدواژه‌ها

[1] Jahinuzzaman, S. M., Modeling and Mitigation of Soft Errors in Nanoscale SRA Ms. (Ph. D. Thesis) University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 2008, pp.28-89.
[2] Peterson, E. L., “Geometrical Factors on SEE Rate Calculations,” IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 44, No. 6, 1993, pp.1888-1909.
[3] Duzellier, S. and Inguimbert, C., “SEU Rate Calculation with GEANT4 (Comparison with CREME 86)”, IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 51, No. 5, 2004, pp.2805-2810.
[4] Connell, L.W., Sexton, F.W. and Prinja, A. K., “Further Development of the Heavy Ion Cross Section for Single Event Upset”, Sandia National Laboratories. Albuquerque, New Mexico, 1997 .
[5] Dodd, P. E, Shaney felt, M. R and Sexton, F. W., Charge Collection and SEU from Angled Ion Strikes, Report of Sandia National Laboratories, Albuquerque, Mexico, 1997.
[6] Keating, A. and Oliveira, B., Mars Radiation Environment and Effects on EEE Components, (Ph.D. Thesis), Lisbon, 2008, pp.142-202.
[7] Streetman, B. G., Solid State Electronic Device, 4th Edition, Prentice Hall, 1995, pp.51-90.
[8] Jasprit, S., An Introduction to Semiconductor Devices, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1994, pp.12-53.
[9] O., Howard, J. and Block, FL., “Distribution of Radial Energy Deposition around the Track of Energetic Charged Particles in Silicon,” Journal of Applied Physics, Vol. 75, No. 5, 1994, pp.2317-2321.
[10] Zoutendyk, J. A., Crescenta, La , Malone, C. J., Method of Measuring Field Funneling and Range Straggling in Semiconductor Charge Collection Junctions, Washingtown Dc, (United States Patent), 1987.
[11] Bertrand, and Renaud, N., Single Event Transients Characterisation of ATC18RHA ASIC Family, (Workshop) Aerospace Marketing Engineer – Processors & Radiation Aspects, 2007.
[12] Barak, J. and Akkerman, A., “Straggling and Extreme Cases in the Energy Deposition by Ions in Sub-Micron Silicon Volumes”, IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 52, No. 6, 2005, pp. 2175-2181.
[13] Ke-Ying, Zh., Hong-Xia, G., Yin-Hong, L., “First Principles Simulation Technique for Characterizing Single Event Effects”, Journal of Chinese Physics B, 20, No.6, 2011, pp.46-57.
[14] Geant4 Physics Reference Manual, Available, [on line]: http://geant4.web.cern.ch/geant4/, 2011, pp. 201-212

  • تاریخ دریافت 31 اردیبهشت 1393
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395