Método de evaluación de la interrupción de un solo evento inducido por iones pesados en SRAM apiladas en 3D
Autores: Zhao, Peixiong; Liu, Tianqi; Cai, Chang; He, Ze; Li, Dongqing; Liu, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Método de evaluación de la interrupción de un solo evento inducido por iones pesados en SRAM apiladas en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Radiación
Efectos de eventos únicos
Dispositivos electrónicos 3D
Memorias de acceso aleatorio estático
Irradiación con iones pesados
Simulaciones de Monte Carlo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La interacción de la radiación con dispositivos electrónicos tridimensionales (3D) puede determinarse a través de la detección de efectos de eventos individuales (SEU). En este estudio, proponemos un método para la evaluación de SEUs en memorias estáticas de acceso aleatorio (SRAM) 3D inducidas por irradiación de iones pesados. Las secciones transversales (CSs) de diferentes niveles, como función de la transferencia lineal de energía (LET) bajo irradiación de iones pesados de alta, media y baja energía, se obtuvieron a través de simulaciones de Monte Carlo. Los resultados de la simulación revelaron que el valor máximo de la CS se obtuvo bajo la penetración de iones pesados de energía media, y se observó el efecto del rango de penetración de iones pesados en diferentes niveles de dispositivos apilados en 3D. Se discutieron los mecanismos físicos subyacentes de la recolección de carga bajo diferentes energías de iones pesados. Posteriormente, propusimos una ecuación del rango crítico de iones pesados que puede utilizarse para obtener la peor curva de CS. Considerando tanto los espectros LET y el flujo de rayos cósmicos galácticos (GCR) como la variación en los valores del pico de Bragg de iones pesados con el número atómico, propusimos una guía de prueba de irradiación de iones pesados para dispositivos apilados en 3D. Además, la efectividad de este método se verificó a través de simulaciones de la SRAM apilada verticalmente de tres niveles y el experimento de irradiación de iones pesados de ultralta energía de la SRAM apilada verticalmente de dos niveles. Este estudio proporciona un marco teórico para la detección de SEUs inducidos por irradiación de iones pesados en dispositivos integrados en 3D.
Descripción
La interacción de la radiación con dispositivos electrónicos tridimensionales (3D) puede determinarse a través de la detección de efectos de eventos individuales (SEU). En este estudio, proponemos un método para la evaluación de SEUs en memorias estáticas de acceso aleatorio (SRAM) 3D inducidas por irradiación de iones pesados. Las secciones transversales (CSs) de diferentes niveles, como función de la transferencia lineal de energía (LET) bajo irradiación de iones pesados de alta, media y baja energía, se obtuvieron a través de simulaciones de Monte Carlo. Los resultados de la simulación revelaron que el valor máximo de la CS se obtuvo bajo la penetración de iones pesados de energía media, y se observó el efecto del rango de penetración de iones pesados en diferentes niveles de dispositivos apilados en 3D. Se discutieron los mecanismos físicos subyacentes de la recolección de carga bajo diferentes energías de iones pesados. Posteriormente, propusimos una ecuación del rango crítico de iones pesados que puede utilizarse para obtener la peor curva de CS. Considerando tanto los espectros LET y el flujo de rayos cósmicos galácticos (GCR) como la variación en los valores del pico de Bragg de iones pesados con el número atómico, propusimos una guía de prueba de irradiación de iones pesados para dispositivos apilados en 3D. Además, la efectividad de este método se verificó a través de simulaciones de la SRAM apilada verticalmente de tres niveles y el experimento de irradiación de iones pesados de ultralta energía de la SRAM apilada verticalmente de dos niveles. Este estudio proporciona un marco teórico para la detección de SEUs inducidos por irradiación de iones pesados en dispositivos integrados en 3D.