Quand le rayonnement naturel perturbe l’électronique: Physique des évènements singuliers
Jean-Luc Autran
Aix-Marseille Université, Institut de Physique de Rennes (IPR, UMR 6251) et Institut Matériaux Microélectronique & Nanosciences de Provence (IM2NP, UMR 7334)
Les évènements singuliers induits par le rayonnement naturel dans les circuits intégrés constituent aujourd’hui l’un des mécanismes les plus importants de limitation de la fiabilité de l'électronique au niveau terrestre. L’extrême miniaturisation et la complexité accrue des circuits ont rendu ces derniers de plus en plus sensibles non seulement aux neutrons, protons et muons des gerbes atmosphériques mais également aux particules alpha émises en leur sein par d’infimes traces d’impuretés radioactives que les fabricants de semi-conducteurs cherchent à éliminer.
Cet exposé donnera un aperçu de l’ensemble de la physique des évènements singuliers, depuis la métrologie du rayonnement naturel jusqu’à la simulation numérique des aléas logiques au niveau dispositifs et circuits CMOS, en passant par la modélisation des mécanismes d’interaction particule-matière et de collection des charges créées par les particules au sein des matériaux semi-conducteurs. L’objectif de nos recherches actuelles est d’explorer les mécanismes physiques émergents responsables des évènements singuliers dans les circuits digitaux nanométriques, avec en ligne de mire la mise au point d’une chaîne de simulation prédictive de la fiabilité radiative des futures nanotechnologies.
