نوع مقاله : مقالة‌ تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

• غلامرضا رئیس علی ¹
• معصومه سلیمانی نیا ²
• امیر مصلحی ³

¹ سازمان انرژی اتمی- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

² سازمان انرژی اتمی ایران- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

³ سازمان انرژی اتمی- پژوهشگاه علوم فنون هسته ای

چکیده

در این پژوهش، حجم حساس و بار بحرانی یک حافظه SRAM با تکنولوژی 65 نانومتری CMOS، به عنوان دو کمیت مهم در محاسبات ترابرد پرتو در رخداد به‌هم‌ریختگی‌ تک‌حادثه‌ای (SEU) که رایج‌ترین رخداد در تحقیقات فضایی محسوب می‌شود، تعیین شد. بدین منظور، ابتدا یک سلول حافظه متشکل از ترانزیستورهای NMOS و PMOS با استفاده از نرم‌افزار Silvaco TCAD شبیه‌سازی شد. برای تعیین دو کمیت مذکور، پرتو با مقادیر مختلف از انتقال خطی انرژی (LET) به نواحی گوناگون ترانزیستورها تابانده شد و ولتاژ خروجی مورد بررسی قرار گرفت. بار بحرانی به عنوان کمترین بار لازم برای تغییر وضعیت منطقی سلول، با انتگرال‌گیری از جریان درین در لحظه تغییر وضعیت ولتاژ خروجی حاصل شد. برای تعیین حجم حساس نیز کمینه LET که در هر نقطه منجر به تغییر در وضعیت منطقی خروجی‌ها می‌شود، معیاری از حساسیت در نظر گرفته شد. نتایج ضمن تطابق با مراجع، مقادیر حجم حساس و بار بحرانی را به ترتیب µm3 054/0 و fC 48/1 نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

• حجم حساس
• بار بحرانی
• حافظه نانومتری SRAM
• انتقال خطی انرژی
• SEU
• Silvaco TCAD

موضوعات

• بررسی تشعشعات فضایی

عنوان مقاله [English]

Determination of the sensitive volume and critical charge for induction of SEU in nanometer SRAMs

نویسندگان [English]

• gholamreza raisali ¹
• masume soleimaninia ²
• Amir Moslehi ³

¹ Atomic Energy Organization of Iran- Nuclear Science and Technology Institute

² technical expert/atomic energy organization of Iran/nuclear science and technology research institute

³ Atomic Organization of Iran-Nuclear science and technology research institute

چکیده [English]

In this paper, the sensitive volume and critical charge of a 65-nm CMOS SRAM as two important quantities in Single Event Upset (SEU) calculations have been determined. SEU is the most common event in space investigations. To this purpose, a memory cell which is consisted of NMOS and PMOS was simulated using Silvaco TCAD tool. Then, the variations in output voltages were studied after striking incident particles with different values of Linear Energy Transfer (LET) at different regions of the transistors. The Qcritical was obtained by integrating the output current when the output voltages were inverted. To determine the sensitive volume, the minimum amount of LET in which the output logic state of the memory cell flips, was considered as a criteria of sensitivity. The results showed the value of 0.054 µm3 and 1.48 fC for sensitive volume and critical charge, respectively which are in good agreement with the references.

کلیدواژه‌ها [English]

• Sensitive Volume
• Critical Charge
• nanometer SRAM
• Linear Energy Transfer (LET)
• Single Event Upset (SEU)
• Silvaco TCAD