A4 Danos por radiação ionizante

Tópico

Quando uma partícula energética atravessa este material semicondutor, causa danos por deslocamento na rede cristalina do material. À medida que a partícula energética colide com os átomos da rede, desloca alguns desses átomos de suas posições originais, deixando para trás defeitos pontuais na rede cristalina do material. Se a partícula energética atravessa o material com maior energia, esse dano por deslocamento resulta em uma maior densidade de defeitos ao longo de seu percurso.

Essa mesma densidade de defeitos deixada pelo dano por deslocamento degrada, de acordo com a relação de Messenger-Spratt, a vida útil dos portadores neste material semicondutor. Outro modelo descreve este sistema com mais detalhes: cada defeito pontual adicional introduzido pelo dano por deslocamento na rede cristalina atua como um centro de recombinação adicional, onde um portador minoritário neste material semicondutor pode recombinar mais cedo do que recombinaria em uma rede cristalina livre desses defeitos, encurtando assim a vida útil do portador. Uma maior densidade de defeitos significa que, de acordo com a mesma relação de Messenger-Spratt, a vida útil do portador é consequentemente ainda menor.

Portanto, este modelo, com sua avaliação inicial de danos por deslocamento e degradação da vida útil dos portadores, também descreve um segundo mecanismo de falha, distinto desse dano cumulativo por deslocamento. Nesse segundo mecanismo, a mesma partícula energética, ao atravessar um nó de memória desse material semicondutor, deposita uma carga ao longo de seu caminho. Quando essa carga depositada excede uma carga crítica específica para aquele nó de memória, a carga depositada por si só, sem a necessidade de acúmulo de qualquer dano adicional por deslocamento, é suficiente para inverter o estado lógico armazenado naquele nó de memória, produzindo uma perturbação por evento único (SEU). Contudo, se a carga depositada por essa partícula energética permanecer abaixo dessa carga crítica daquele nó de memória, o nó de memória, consequentemente, retém seu estado lógico armazenado sem sofrer essa perturbação por evento único, mesmo que o dano por deslocamento deixado em seu rastro continue a degradar cumulativamente a vida útil dos portadores desse material semicondutor.

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