Efecto de Evento Único Inducido por Electrones en FPGA basada en SRAM de 28 nm
Autores: Tian, Jiayu; Cao, Rongxing; Liu, Yan; Cai, Yulong; Mei, Bo; Zhao, Lin; Cui, Shuai; Lv, He; Xue, Yuxiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efecto de Evento Único Inducido por Electrones en FPGA basada en SRAM de 28 nm
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Escala nanométrica
Efecto de evento único
FPGA
Electrones de alta energía
SEFIs
Simulaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
A medida que el tamaño de característica del circuito integrado disminuye, la carga crítica del efecto de evento único también disminuye, lo que hace que los dispositivos a escala nanométrica sean más susceptibles a las partículas cargadas de alta energía durante su aplicación en el espacio. Aquí, estudiamos el efecto de evento único inducido por electrones en la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) de 28 nm basada en matrices de compuertas programables en campo (FPGA) utilizando electrones de alta energía con una energía de 1 MeV a 5 MeV. Los resultados experimentales demuestran que los electrones de 3 MeV pueden causar interrupciones funcionales de evento único (SEFIs) en FPGA, mientras que los electrones con otras energías no pueden. Para explorar más a fondo el mecanismo de SEFIs inducidos por electrones en esta FPGA a escala nanométrica, combinamos simulaciones de Monte Carlo, Diseño Asistido por Computadora para Tecnología (TCAD) y Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados (SPICE). Se revela que el SEFI fue causado principalmente por el efecto de ionización directa de electrones de alta energía, y que el SEFI estaba relacionado con las interacciones entre múltiples nodos sensibles.
Descripción
A medida que el tamaño de característica del circuito integrado disminuye, la carga crítica del efecto de evento único también disminuye, lo que hace que los dispositivos a escala nanométrica sean más susceptibles a las partículas cargadas de alta energía durante su aplicación en el espacio. Aquí, estudiamos el efecto de evento único inducido por electrones en la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) de 28 nm basada en matrices de compuertas programables en campo (FPGA) utilizando electrones de alta energía con una energía de 1 MeV a 5 MeV. Los resultados experimentales demuestran que los electrones de 3 MeV pueden causar interrupciones funcionales de evento único (SEFIs) en FPGA, mientras que los electrones con otras energías no pueden. Para explorar más a fondo el mecanismo de SEFIs inducidos por electrones en esta FPGA a escala nanométrica, combinamos simulaciones de Monte Carlo, Diseño Asistido por Computadora para Tecnología (TCAD) y Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados (SPICE). Se revela que el SEFI fue causado principalmente por el efecto de ionización directa de electrones de alta energía, y que el SEFI estaba relacionado con las interacciones entre múltiples nodos sensibles.