Test de eventos singulares para microelectrónica digital en España
- Autores: Francisco Rogelio Palomo Pinto
- Directores de la Tesis: Miguel Ángel Aguirre (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel García León (presid.), Ramón González Carvajal (secret.), Pablo Manuel Moreno Pedraz (voc.), Salvador Hidalgo Villena (voc.), Sergio Cuenca Asensi (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Resumen de la Tesis En esta tesis se presentan novedosos modelos de simulaci¿on y resultados experimentales para el Test de Evento Singular (o SEE, Single Event Effect) realizados en laboratorios espa¿noles. Es un trabajo de infraestructura de conocimiento porque los laboratorios elegidos no hab¿¿an sido empleados previamente para estos menesteres. No hay una gran tradici¿on en Espa¿na sobre estudios de radiaci¿on en microelectr¿onica digital. Consideramos que esta tesis es pionera en lo relativo a estudios de evento singular en nuestro pa¿¿s.
La tesis se organiza en cinco cap¿¿tulos, conclusiones y anexo: Introducci¿on: Se presentan los objetivos generales, los requisitos de los laboratorios de acelerador y l¿aser, el grado de adaptaci¿on de los laboratorios espa¿noles (Centro Nacional de Aceleradores y Laboratorio L¿aser de la Universidad de Salamanca), el sistema monitor de test y el dise¿no l¿ogico a testear sobre la escala VLSI de 0.6-0.5 ¿m.
Irradiaci¿on con Protones: Se muestran los c¿alculos de dise¿no experimental, los resultados experimentales y su interpretaci¿on para un test de irradiaci¿on con protones sobre microelectr¿onica digital configurable.
Simulaciones F¿¿sica de Dispositivo: El uso de aceleradores de baja energ¿¿a en test de SEE exige un esfuerzo adicional en los modelos de simulaci¿on, a¿un mayor si cabe cuando se trata de instalaciones no empleadas anteriormente para estos fines. Se presentan modelos de simulaci ¿on I/V para el estudio de vulnerabilidad as¿¿ como modelos de simulaci¿on f¿¿sica para la predicci¿on de umbrales de energ¿¿a y especie para SEE y para el estudio de la propagaci¿on de transitorios por evento singular.
Experimentos de Irradiaci¿on con Microsonda: Las predicciones de los modelos num¿ericos se contrastan en experimentos de iones, usando t¿ecnicas de microscop¿¿a nuclear, o microsonda, para limitar el da¿no por dosis acumulada de ionizaci¿on y desplazamiento. Los modelos 5 6 num¿ericos son validados. Se presenta tambi¿en el dise¿no de un experimento de secci¿on eficaz en la escala de integraci¿on de 130 nm ya que el acelerador Tandem del CNA no puede hacer ese test en la escala de 0.6-0.5 ¿m.
Eventos Singulares L¿aser: se recurre a la t¿ecnica de l¿aser pulsado ultracorto para poder montar un test de secci¿on eficaz en 0.6-0.5 ¿m. En analog¿¿a con el cap¿¿tulo 3, primero se desarrolla un modelo de ionizaci¿on l¿aser para simulaci¿on f¿¿sica. Igualmente respecto al cap¿¿tulo 4, se verifica experimentalmente que las predicciones num¿ericas son razonables. Se concluye con la presentaci¿on de resultados de un experimento de secci¿on eficaz l¿aser.
Conclusiones: donde se recogen las conclusiones del trabajo y se presentan recomendaciones de mejoras para las instalaciones as¿¿ como previsiones de futuros experimentos desde lo ya realizado.
Anexo: Se explicitan detalles sobre la implementaci¿on del dise¿no l¿ogico bajo test en una CPLD XC9572 y en un ASIC espec¿¿fico.
Bibliograf¿¿as: Consecuencia del car¿acter de trabajo para infraestructura de conocimiento, se ha recogido una selecci¿on, lo m¿as exhaustiva posible, de las lecturas y art¿¿culos que refrendan el trabajo presentado.
Palabras Clave: Test SEE, eventos singulares, radiaci¿on ionizante, part¿¿culas cargadas, microelectr¿onica CMOS digital, FPGA, monitores de test SEE, secci¿on eficaz, LET, dosis radial, TID, DDD, dosis acumulada de ionizaci¿on, da¿no por desplazamiento, aceleradores de part¿¿culas, l¿aser pulsado ultracorto, simulaci¿on el¿ectrica o I/V, simulaci¿on f¿¿sica, TCAD.
