La création de défauts de déplacements atomiques dans le silicium et son impact sur les composants électroniques à applications spatiales

Other literature type French OPEN
Arnolda, Pierre (2011)
  • Subject: Radiation solaire | Dégradation des défauts de déplacements | Spectroscopie transitoire de niveaux profonds | NIEL | Courant de fuite | Physique des semi‐conducteurs | 621

L'environnement spatial est constitué de particules énergétiques comme les protons ou les électrons qui produisent dans le matériau des déplacements atomiques responsables de la dégradation des propriétés électriques des composants embarqués. Habituellement, pour prédire les dégradations subit d’un composant en fin de mission, et dire si il vérifie les spécifications en vigueur, on utilise la « dose équivalente de dommage» qui est déduite du pouvoir d'arrêt nucléaire (NIEL : Non Ionizing Energy Loss). Dans certains cas, ces méthodes de prédictions qui dépendent de la précision sur les NIEL, montrent leurs limites, notamment pour les électrons. Nous proposons dans ce travail, un nouveau modèle de NIEL qui intègre aux hypothèses de calculs classiques de nouveaux phénomènes physiques. Ce modèle a été validé par comparaison à des dégradations mesurées sur des composants irradiés (concentration de défauts, courants parasites). The energetic particles of the space environment such as protons or electrons produce atomic displacements that are responsible for the degradation of electronic embedded components. Usually, to predict the end of life degradation of irradiated components, the Displacement Damage Dose (DDD) is used. DDD is deducted from the Non Ionizing Energy Loss (NIEL). Thus, the limitations of these methods depend on the accuracy of NIEL values. It is demonstrated in the case of electrons. We propose in this work, a new model which adds to standard NIEL hypothesis new physical phenomena. This model has been validated by comparison with degradation measurements made on irradiated components (defect density, dark currents).
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