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Petit, Sophie (2006)
Languages: French
Types: Article
Subjects: Single Event Upset (SEU), Multiple Bit Upset (MBU), Ions lourds, CREME, OMERE, Prédiction, Section efficace, SRAM, DRAM, ISE-TCAD, Simulation numérique, Modèle analytique, Collection, Diffusion, 621
Le phénomène de Single Event Upset (SEU) correspond au basculement logique d'un point mémoire suite au passage d'une particule énergétique. Les composants de type SRAM et DRAM, soumis à l'environnement spatial, sont sensibles aux SEU, il est alors primordial de prévoir leur sensibilité avant de les intégrer dans les missions spatiales. L'enjeu actuel est de concevoir un modèle de prédiction fiable utilisable pour tout type de mémoire, même fortement intégrée. La première phase de ce travail est une analyse des retours d'expériences embarquées qui a permis d'évaluer les modèles de prédiction standard, basés sur la modélisation IRPP, en comparant directement les taux d'erreurs en vol aux taux prédits, et démontrant leur incapacité à fournir des prédictions correctes. L'analyse des sources d'erreurs possibles a montré la difficulté d'améliorer les modèles standard, nous amenant alors à proposer une tout autre technique de prédiction. Ainsi, la méthode de prédiction empirique, basée sur la sensibilité mesurée des composants aux SEU, pour plusieurs angles d'incidence des particules, est présentée et mise en œuvre sur un ensemble de composants ; elle donne des résultats très encourageants. Une étude des événements multiples a été menée : elle montre que la diffusion des porteurs est à prendre en compte dans la modélisation des mécanismes de collection de charge mis en jeu. Enfin, des simulations numériques 3D couplées à des modèles analytiques simples permettent l'étude quantitative des mécanismes de collection dans une des structures ayant volé : ces outils ont confirmé le rôle majeur de la diffusion dans les SEU. The Single Event Upset (SEU) corresponds to a soft error due to the strike of an ionising particle. The devices like SRAM and DRAM are sensitive to SEU in space, so, it is important to predict their SEU sensitivity before including them in space missions. The purpose of this work is to propose a reliable prediction model for aggressively scaled technologies able to calculate SEU heavy ion rates. The analysis of space experiments allowed us to perform comparisons between in flight rates and predicted rate obtained using standard prediction model based on IRPP concept. This study showed that the standard prediction model don't give good results. The difficulty to easily improve it led us to propose a different rate calculation method, named empirical method, which was validated for few devices. This method is based on SEU measured sensitivity at different angle incidences of particles. We also studied the Multiple Bit Upset to underline their importance and to demonstrate that diffusion phenomena must be taken into account in charge collection mechanism modelling. These mechanisms were studied with numerical simulations and analytical modelling in order to understand the link with device technology parameters.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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