Irradiación de circuitos electrónicos de memoria.

Estoy investigando la dureza de radiación de los circuitos electrónicos de memoria (EEPROM). Se ha realizado la siguiente medición:

Configuración del haz: la irradiación ocurrió perpendicular al dispositivo bajo prueba (dispositivo bajo prueba). La distancia entre el dispositivo bajo prueba y una fuente de 60Co era de 16 cm, lo que generaba una tasa de dosis de 100 Gy/h. La energía fotónica media de 60Co es de 1,25 MeV. Las dimensiones laterales de la viga son de aproximadamente 4 x 4 cm². La dosis de irradiación única fue de 20 (krad(Si)). El circuito pasó una dosis total de 200 Gy.

Ahora recibí una solicitud si el circuito sobreviviría a una radiografía con la siguiente especificación: 100 keV, 40 uA durante un período de tiempo de 1 a 2 minutos.

¿Quién podría ayudarme con un cálculo detallado?

Varios problemas diferentes aquí. Primero, las unidades de rayos X son algún tipo de unidades de operación de máquina, no unidades de flujo ni nada útil. En segundo lugar, debe decidir si cree que la física de fotones de 100 keV se acerca lo suficiente a los fotones de 1,2-1,3 MeV para sus propósitos (es muy tentador suponer que lo son, pero lo que está en juego si no lo está). ¿equivocado?).
Por lo general, la magnitud física relevante es el daño al material, que está relacionado con los desplazamientos por átomo. Esto normalmente requiere experimentos que vinculen los valores de desplazamiento por átomo (dpa) con el rendimiento de la memoria, es decir, ¿cuántos dpa influyen en el rendimiento y en qué porcentaje? A partir de ahí, puede usar el código Monte Carlo para el transporte de radiación en materiales (como Fluka o MCNP) para simular y obtener dpa para diferentes condiciones de irradiación como las que tiene en sus preguntas. Puedo proporcionar algunas simulaciones simples, pero esto solo generaría dpa, y las curvas de rendimiento dependerían de usted.

Respuestas (1)

El daño causado por la radiación ionizante a las EEPROM, que son en esencia dispositivos semiconductores de óxido de metal (MOSFET), se debe principalmente a las cargas (electrones, huecos) producidas por la radiación ionizante que son capturadas en trampas en el volumen, en el interfaz del aislador y en la puerta flotante de los dispositivos. Estas cargas capturadas/producidas cambian las características eléctricas de los dispositivos y eventualmente provocan fallas en el dispositivo. Además, estas cargas también pueden dar lugar a la generación de nuevas trampas en los dispositivos, lo que mejora los efectos y puede provocar un aumento de las corrientes de fuga a través de los aisladores. La radiación de rayos gamma de 1,2 MeV es más de 10 veces más energética que la radiación de rayos X de 100 keV. Esto, sin embargo, no significa necesariamente que haya más daño por radiación en el dispositivo. Uno podría intentar buscar y comparar las tasas de ionización de los materiales involucrados en las diferentes energías de los fotones. En la pregunta falta información esencial, en particular, la dosis de radiación alcanzada por la máquina de rayos X no se puede derivar de la corriente. Se necesitarían al menos datos sobre la dosis absorbida (Gy/h) para hacer conjeturas inteligentes sobre la radiación. efectos sobre los dispositivos a las diferentes energías de los fotones.

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