Articulo de referencia

Resistencia a la radiación

El endurecimiento contra la radiación es el proceso de hacer que los componentes y circuitos electrónicos sean resistentes a los daños o mal funcionamiento causados ​​por altos ...

El endurecimiento contra la radiación es el proceso de hacer que los componentes y circuitos electrónicos sean resistentes a los daños o mal funcionamiento causados ​​por altos niveles de radiación ionizante ( radiación de partículas y radiación electromagnética de alta energía ), [ 1 ] especialmente para entornos en el espacio exterior (especialmente más allá de la órbita terrestre baja ), alrededor de reactores nucleares y aceleradores de partículas , o durante accidentes nucleares o guerra nuclear .

La mayoría de los componentes electrónicos semiconductores son susceptibles al daño por radiación, y los componentes resistentes a la radiación ( rad-hard ) se basan en sus equivalentes no resistentes, con algunas variaciones de diseño y fabricación que reducen la susceptibilidad al daño por radiación. Debido a la baja demanda y al extenso desarrollo y las pruebas necesarias para producir un diseño tolerante a la radiación de un chip microelectrónico , la tecnología de chips resistentes a la radiación tiende a estar rezagada con respecto a los desarrollos más recientes. [ 2 ] Además, suelen costar más que sus contrapartes comerciales. [ 2 ]

Los productos resistentes a la radiación suelen someterse a una o más pruebas de efectos resultantes, que incluyen la dosis ionizante total (TID), los efectos mejorados de baja tasa de dosis (ELDRS), el daño por desplazamiento de neutrones y protones, y los efectos de eventos únicos (SEE).

Problemas causados ​​por la radiación

Los entornos con altos niveles de radiación ionizante crean desafíos de diseño especiales. Una sola partícula cargada puede liberar miles de electrones , causando ruido electrónico y picos de señal . En el caso de los circuitos digitales , esto puede causar resultados inexactos o ininteligibles. Este es un problema particularmente grave en el diseño de satélites , naves espaciales , futuras computadoras cuánticas , [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] aeronaves militares , centrales nucleares y armas nucleares . Para garantizar el correcto funcionamiento de dichos sistemas, los fabricantes de circuitos integrados y sensores destinados a los mercados militar o aeroespacial emplean varios métodos de endurecimiento por radiación. Se dice que los sistemas resultantes están endurecidos por radiación , resistentes a la radiación o (en contexto) endurecidos .

Principales fuentes de daño por radiación

Las fuentes típicas de exposición de los dispositivos electrónicos a la radiación ionizante son los cinturones de radiación de Van Allen para satélites, los reactores nucleares en centrales eléctricas para sensores y circuitos de control, los aceleradores de partículas para electrónica de control (en particular, dispositivos detectores de partículas ), la radiación residual de isótopos en materiales de encapsulado de chips , la radiación cósmica para naves espaciales y aeronaves de gran altitud, y las explosiones nucleares para potencialmente todos los dispositivos electrónicos militares y civiles.

Las partículas secundarias resultan de la interacción de otros tipos de radiación con las estructuras que rodean a los dispositivos electrónicos.

  • Los cinturones de radiación de Van Allen contienen electrones (de hasta unos 10 MeV) y protones (de hasta cientos de MeV) atrapados en el campo geomagnético . El flujo de partículas en las regiones más alejadas de la Tierra puede variar enormemente dependiendo de las condiciones del Sol y la magnetosfera . Debido a su ubicación, representan un riesgo para los satélites.
  • Los reactores nucleares producen radiación gamma y radiación de neutrones que pueden afectar a los circuitos de sensores y control en las centrales nucleares .
  • Los aceleradores de partículas producen protones y electrones de alta energía, y las partículas secundarias producidas por sus interacciones generan daños por radiación significativos en componentes sensibles de control y detectores de partículas, del orden de magnitud de 10 MRad[Si]/año para sistemas como el Gran Colisionador de Hadrones . [ 6 ]
  • Los materiales de encapsulado de los chips constituían una fuente insidiosa de radiación que, en la década de 1970, provocaba errores transitorios en los nuevos chips DRAM . Los restos de elementos radiactivos presentes en el encapsulado generaban partículas alfa, que ocasionalmente descargaban algunos de los condensadores utilizados para almacenar los bits de datos de la DRAM. Actualmente, estos efectos se han reducido gracias al uso de materiales de encapsulado más puros y a la implementación de códigos de corrección de errores para detectar y, a menudo, corregir los fallos de la DRAM.
  • Los rayos cósmicos provienen de todas las direcciones y están compuestos aproximadamente por un 85 % de protones , un 14 % de partículas alfa y un 1 % de iones pesados , junto con radiación de rayos X y rayos gamma. La mayoría de los efectos son causados ​​por partículas con energías entre 0,1 y 20 GeV . La atmósfera filtra la mayor parte de estas partículas, por lo que representan una preocupación principal para las naves espaciales y las aeronaves de gran altitud, pero también pueden afectar a las computadoras comunes en la superficie. [ 7 ] [ 8 ]
  • Los eventos de partículas solares provienen de la dirección del sol y consisten en un gran flujo de protones e iones pesados ​​de alta energía (varios GeV), acompañados nuevamente de radiación de rayos X.
  • Las explosiones nucleares producen una descarga breve y extremadamente intensa de un amplio espectro de radiación electromagnética, un pulso electromagnético (EMP), radiación de neutrones y un flujo de partículas cargadas, tanto primarias como secundarias. En caso de guerra nuclear, representan una amenaza potencial para todos los dispositivos electrónicos, tanto civiles como militares.

Efectos de la radiación en los componentes electrónicos

Mecanismos fundamentales

Se producen dos mecanismos de daño fundamentales:

Desplazamiento de la red

El desplazamiento de la red cristalina es causado por neutrones , protones, partículas alfa, iones pesados ​​y fotones gamma de muy alta energía . Estos modifican la disposición de los átomos en la red cristalina , creando daños permanentes y aumentando el número de centros de recombinación , agotando los portadores minoritarios y empeorando las propiedades analógicas de las uniones semiconductoras afectadas . Contrariamente a lo que podría pensarse, dosis más altas durante un corto período de tiempo provocan un recocido parcial ("reparación") de la red dañada, lo que resulta en un menor grado de daño que con las mismas dosis administradas a baja intensidad durante un período prolongado (LDR o baja tasa de dosis). Este tipo de problema es particularmente significativo en transistores bipolares , que dependen de portadores minoritarios en sus regiones base; las mayores pérdidas causadas por la recombinación provocan una pérdida de la ganancia del transistor (ver efectos de neutrones ). Los componentes certificados como libres de ELDRS (sensibilidad mejorada a bajas tasas de dosis) no muestran daños con flujos inferiores a 0,01 rad(Si)/s = 36 rad(Si)/h.

Efectos de ionización

Los efectos de ionización son causados ​​por partículas cargadas, incluso aquellas con energía demasiado baja para provocar efectos de red. Estos efectos suelen ser transitorios, generando fallos y errores leves, pero pueden provocar la destrucción del dispositivo si desencadenan otros mecanismos de daño (por ejemplo, un enganche ). La fotocorriente causada por la radiación ultravioleta y de rayos X también puede pertenecer a esta categoría. La acumulación gradual de huecos en la capa de óxido de los transistores MOSFET provoca un deterioro de su rendimiento, llegando incluso a la falla del dispositivo cuando la dosis es suficientemente alta (véase efectos de la dosis total de ionización ).

Los efectos pueden variar enormemente dependiendo de todos los parámetros: tipo de radiación, dosis total y flujo de radiación, combinación de tipos de radiación e incluso el tipo de carga del dispositivo (frecuencia de funcionamiento, voltaje de funcionamiento, estado real del transistor en el instante en que es impactado por la partícula), lo que hace que las pruebas exhaustivas sean difíciles, requieran mucho tiempo y necesiten muchas muestras de prueba.

Efectos resultantes

Los efectos en el "usuario final" se pueden caracterizar en varios grupos:

Efectos de neutrones

Un neutrón que interactúa con una red semiconductora desplaza los átomos de la red. Esto provoca un aumento en el número de centros de recombinación y defectos de nivel profundo , reduciendo la vida útil de los portadores minoritarios, afectando así más a los dispositivos bipolares que a los CMOS . Los dispositivos bipolares sobre silicio tienden a mostrar cambios en los parámetros eléctricos a niveles de 10¹⁰ a 10¹¹ neutrones/cm² , mientras que los dispositivos CMOS no se ven afectados hasta 10¹⁵ neutrones/cm² . La sensibilidad de los dispositivos puede aumentar con el incremento del nivel de integración y la disminución del tamaño de las estructuras individuales. También existe el riesgo de radiactividad inducida por activación neutrónica , que es una fuente importante de ruido en los instrumentos de astrofísica de alta energía . La radiación inducida, junto con la radiación residual de impurezas en los materiales componentes, puede causar todo tipo de problemas puntuales durante la vida útil del dispositivo. Los LED de GaAs , comunes en los optoacopladores , son muy sensibles a los neutrones. El daño en la red cristalina influye en la frecuencia de los osciladores cristalinos . Los efectos de la energía cinética (es decir, el desplazamiento de la red) de las partículas cargadas también entran en este ámbito.

Efectos de la dosis ionizante total

Los efectos de la dosis total de radiación ionizante representan el daño acumulativo de la red semiconductora ( daño por desplazamiento de la red ) causado por la exposición a la radiación ionizante a lo largo del tiempo. Se mide en rads y provoca una degradación gradual y lenta del rendimiento del dispositivo. Una dosis total superior a 5000 rads aplicada a dispositivos basados ​​en silicio en un lapso de tiempo del orden de segundos a minutos provocará una degradación a largo plazo. En los dispositivos CMOS, la radiación crea pares electrón-hueco en las capas de aislamiento de la puerta, [ 9 ] que generan fotocorrientes durante su recombinación, y los huecos atrapados en los defectos de la red en el aislante crean una polarización de puerta persistente e influyen en la tensión umbral de los transistores , lo que facilita la activación de los transistores MOSFET de tipo N y dificulta la de los de tipo P. La carga acumulada puede ser lo suficientemente alta como para mantener los transistores permanentemente abiertos (o cerrados), lo que provoca el fallo del dispositivo. Se produce cierta autorreparación con el tiempo, pero este efecto no es muy significativo. Este efecto es el mismo que la degradación por portadores calientes en la electrónica de alta integración y alta velocidad. Los osciladores de cristal son algo sensibles a las dosis de radiación, que alteran su frecuencia. Esta sensibilidad puede reducirse considerablemente utilizando cuarzo barrido . Los cristales de cuarzo natural son especialmente sensibles. Se pueden generar curvas de rendimiento de radiación para las pruebas de dosis ionizante total (DIT) para todos los procedimientos de prueba de efectos resultantes. Estas curvas muestran las tendencias de rendimiento a lo largo del proceso de prueba de DIT y se incluyen en el informe de la prueba de radiación.

Efectos transitorios de la dosis

Los efectos transitorios de la dosis se producen por un breve pulso de radiación de alta intensidad, que suele ocurrir durante una explosión nuclear. El alto flujo de radiación genera fotocorrientes en todo el semiconductor, lo que provoca la apertura aleatoria de transistores y cambios en los estados lógicos de los biestables y las celdas de memoria . Si la duración del pulso es excesiva o si este causa daños en la unión o un enganche, pueden producirse daños permanentes. Los enganches suelen ser causados ​​por los rayos X y la radiación gamma de una explosión nuclear. Los osciladores de cristal pueden dejar de oscilar durante el pulso debido a la fotoconductividad instantánea inducida en el cuarzo.

Efectos EMP generados por sistemas

Los efectos SGEMP son causados ​​por el destello de radiación que viaja a través del equipo y provoca ionización local y corrientes eléctricas en el material de los chips, placas de circuitos , cables eléctricos y carcasas.

Daños digitales: VER

Los efectos de eventos únicos (SEE) se han estudiado extensamente desde la década de 1970. [ 10 ] Cuando una partícula de alta energía viaja a través de un semiconductor, deja una huella ionizada . Esta ionización puede causar un efecto altamente localizado similar al de la dosis transitoria: una falla benigna en la salida, un cambio de bit menos benigno en la memoria o un registro o, especialmente en transistores de alta potencia , un enganche y quemado destructivos. Los efectos de eventos únicos son importantes para la electrónica en satélites, aeronaves y otras aplicaciones aeroespaciales civiles y militares. A veces, en circuitos que no involucran enganches, es útil introducir circuitos de constante de tiempo RC que ralentizan el tiempo de reacción del circuito más allá de la duración de un SEE.

Transitorio de evento único

Un SET se produce cuando la carga acumulada durante un evento de ionización se descarga en forma de una señal espuria que viaja a través del circuito. Este es, de hecho, el efecto de una descarga electrostática . Se considera un error transitorio y es reversible.

Sorpresa en un solo evento

Las perturbaciones de evento único (SEU) o efectos de radiación transitoria en electrónica son cambios de estado de bits de memoria o registro causados ​​por la interacción de un solo ion con el chip. No causan daños permanentes al dispositivo, pero pueden provocar problemas permanentes en un sistema que no puede recuperarse de dicho error. Por lo demás, se trata de un error transitorio reversible. En dispositivos muy sensibles, un solo ion puede causar una perturbación de múltiples bits (MBU) en varias celdas de memoria adyacentes. Las SEU pueden convertirse en interrupciones funcionales de evento único ( SEFI ) cuando alteran los circuitos de control, como las máquinas de estados , colocando el dispositivo en un estado indefinido o incorrecto, en modo de prueba o en estado de parada, lo que requeriría un reinicio o un ciclo de encendido para su recuperación.

Enganche por evento único

Un SEL puede ocurrir en cualquier chip con una estructura PNPN parásita . Un ion pesado o un protón de alta energía que atraviese una de las dos uniones internas del transistor puede activar la estructura tipo tiristor , que permanece en cortocircuito (un efecto conocido como enganche ) hasta que se reinicia el dispositivo. Dado que este efecto puede ocurrir entre la fuente de alimentación y el sustrato, puede involucrar una corriente destructivamente alta y provocar la falla del componente. Se trata de un error permanente e irreversible. Los dispositivos CMOS masivos son los más susceptibles.

Cierre ajustable para un solo evento

Un evento de retroceso único es similar a un SEL, pero no requiere la estructura PNPN, y puede inducirse en transistores MOS de canal N que conmutan grandes corrientes, cuando un ion impacta cerca de la unión del drenador y provoca una multiplicación en avalancha de los portadores de carga . El transistor se abre y permanece abierto, un error permanente e irreversible.

Agotamiento inducido por un solo evento

Un fallo de fuente de electrones (SEB, por sus siglas en inglés) puede ocurrir en MOSFETs de potencia cuando el sustrato justo debajo de la región de la fuente se polariza directamente y la tensión drenador-fuente supera la tensión de ruptura de las estructuras parásitas. La alta corriente resultante y el sobrecalentamiento localizado pueden destruir el dispositivo. Este es un fallo grave e irreversible.

Ruptura de compuerta por evento único

Los SEGR se observan en MOSFET de potencia cuando un ion pesado impacta la región de la compuerta mientras se aplica un alto voltaje a la misma. Se produce entonces una ruptura local en la capa aislante de dióxido de silicio , causando sobrecalentamiento y destrucción local (aparentemente una explosión microscópica ) de la región de la compuerta. También pueden ocurrir en celdas EEPROM durante la escritura o el borrado, cuando las celdas se someten a un voltaje relativamente alto. Este es un error permanente e irreversible.

VER pruebas

Si bien los haces de protones se utilizan ampliamente para las pruebas SEE debido a su disponibilidad, a energías bajas la irradiación de protones a menudo puede subestimar la susceptibilidad a SEE. Además, los haces de protones exponen los dispositivos al riesgo de falla por dosis ionizante total (TID), lo que puede distorsionar los resultados de las pruebas de protones o provocar fallas prematuras en los dispositivos. Los haces de neutrones blancos, aparentemente el método de prueba SEE más representativo, generalmente se derivan de fuentes basadas en blancos sólidos, lo que resulta en una falta de uniformidad del flujo y áreas de haz pequeñas. Los haces de neutrones blancos también presentan cierta incertidumbre en su espectro de energía, a menudo con un alto contenido de neutrones térmicos.

Las desventajas de las fuentes de neutrones de protones y de espalación pueden evitarse utilizando neutrones monoenergéticos de 14 MeV para las pruebas de SEE. Una posible preocupación es que los efectos de eventos únicos inducidos por neutrones monoenergéticos no representen con precisión los efectos reales de los neutrones atmosféricos de amplio espectro. Sin embargo, estudios recientes han indicado que, por el contrario, los neutrones monoenergéticos —en particular los de 14 MeV— pueden utilizarse para comprender con bastante precisión las secciones transversales de SEE en la microelectrónica moderna. [ 11 ]

Técnicas de endurecimiento contra la radiación

Chip endurecido contra la radiación del microcontrolador 1886VE10 antes del grabado de metalización .
Se ha utilizado un chip endurecido contra la radiación del microcontrolador 1886VE10 después de un proceso de grabado de metalización.

Físico

Los chips endurecidos a menudo se fabrican en sustratos aislantes en lugar de las obleas semiconductoras habituales . El silicio sobre aislante ( SOI ) y el silicio sobre zafiro ( SOS ) se utilizan comúnmente. Mientras que los chips comerciales normales pueden soportar entre 50 y 100 gray (5 y 10 k rad ), los chips SOI y SOS de grado espacial pueden sobrevivir a dosis entre 1000 y 3000 gray (100 y 300 k rad ). [ 12 ] [ 13 ] En un momento dado, muchos chips de la serie 4000 estaban disponibles en versiones endurecidas contra la radiación (RadHard). [ 14 ] Si bien el SOI elimina los eventos de enganche, no se garantiza una mejora en la dureza TID y SEE. [ 15 ]

Elegir un sustrato con una banda prohibida amplia le confiere una mayor tolerancia a los defectos de nivel profundo; por ejemplo, carburo de silicio o nitruro de galio .

El uso de un nodo de proceso especial proporciona una mayor resistencia a la radiación. [ 16 ] Debido a los altos costos de desarrollo de nuevos procesos resistentes a la radiación, el proceso más pequeño "verdaderamente" resistente a la radiación (RHBP, resistente a la radiación por proceso ) es de 150  nm a partir de 2016; sin embargo, había FPGAs resistentes a la radiación de 65  nm disponibles que utilizaban algunas de las técnicas utilizadas en los procesos "verdaderamente" resistentes a la radiación (RHBD, resistente a la radiación por diseño ). [ 17 ] A partir de 2019,  hay disponibles procesos resistentes a la radiación de 110 nm. [ 18 ]

Los circuitos integrados bipolares generalmente tienen mayor tolerancia a la radiación que los circuitos CMOS. La serie Schottky (LS) 5400 de baja potencia puede soportar 1000  krad, y muchos dispositivos ECL pueden soportar 10 000  krad. [ 14 ] El uso de transistores CMOS sin bordes , que tienen una construcción física no convencional, junto con una disposición física no convencional, también puede ser eficaz. [ 19 ]

La memoria RAM magnetoresistiva , o MRAM , se considera una candidata prometedora para proporcionar una memoria conductora no volátil, regrabable y resistente a la radiación. Los principios físicos y las primeras pruebas sugieren que la MRAM no es susceptible a la pérdida de datos inducida por ionización. [ 20 ]

La DRAM basada en condensadores suele sustituirse por SRAM más robusta (pero más grande y más cara) . Las celdas SRAM tienen más transistores por celda de lo habitual (4T o 6T), lo que las hace más tolerantes a los SEU a costa de un mayor consumo de energía y un mayor tamaño. [ 21 ] [ 17 ]

Blindaje

Proteger el paquete contra la radiactividad es sencillo para reducir la exposición del dispositivo desnudo. [ 22 ]

Para proteger contra la radiación de neutrones y la activación neutrónica de los materiales, es posible blindar los propios chips mediante el uso de boro empobrecido (que consiste únicamente en el isótopo boro-11) en la capa de pasivación de vidrio de borofosfosilicato que protege los chips, ya que el boro-10, presente de forma natural, captura fácilmente neutrones y sufre desintegración alfa (véase error blando ).

Lógico

La memoria con código de corrección de errores (memoria ECC) utiliza bits redundantes para detectar y, de ser posible, corregir datos corruptos. Dado que los efectos de la radiación dañan el contenido de la memoria incluso cuando el sistema no accede a la RAM, un circuito de " limpieza " debe recorrer continuamente la RAM: leer los datos, comprobar los bits redundantes en busca de errores y, a continuación, escribir las correcciones en la RAM.

Se pueden utilizar elementos redundantes a nivel de sistema. Tres placas de microprocesador independientes pueden calcular de forma independiente la respuesta a un cálculo y comparar sus resultados. Cualquier sistema que produzca un resultado minoritario volverá a calcular. Se puede añadir lógica para que, si se producen errores repetidos en el mismo sistema, dicha placa se apague.

Se pueden utilizar elementos redundantes a nivel de circuito. [ 23 ] Un solo bit puede ser reemplazado por tres bits y una " lógica de votación " separada para cada bit para determinar continuamente su resultado ( redundancia modular triple ). Esto aumenta el área de un diseño de chip en un factor de 5, por lo que debe reservarse para diseños más pequeños. Pero tiene la ventaja secundaria de ser también "a prueba de fallos" en tiempo real. En caso de un fallo de un solo bit (que puede no estar relacionado con la radiación), la lógica de votación continuará produciendo el resultado correcto sin recurrir a un temporizador de vigilancia . La votación a nivel de sistema entre tres sistemas de procesador separados generalmente necesitará utilizar alguna lógica de votación a nivel de circuito para realizar las votaciones entre los tres sistemas de procesador.

Se pueden utilizar pestillos endurecidos. [ 24 ]

Un temporizador de vigilancia reinicia el sistema a menos que se ejecute alguna secuencia que indique que el sistema está activo, como una operación de escritura desde un procesador integrado. Durante el funcionamiento normal, el software programa una escritura en el temporizador de vigilancia a intervalos regulares para evitar que se agote. Si la radiación provoca un funcionamiento incorrecto del procesador, es improbable que el software funcione correctamente para reiniciar el temporizador de vigilancia. Finalmente, el temporizador de vigilancia se agota y fuerza un reinicio completo del sistema. Esto se considera un último recurso antes de recurrir a otros métodos de protección contra la radiación.

Aplicaciones en la industria militar y espacial

Los componentes resistentes a la radiación y tolerantes a la radiación se utilizan a menudo en aplicaciones militares y aeroespaciales, incluidas las aplicaciones de punto de carga (POL), fuentes de alimentación de sistemas satelitales, reguladores de conmutación reductores , microprocesadores , FPGA , [ 25 ] fuentes de alimentación de FPGA y fuentes de alimentación de subsistemas de bajo voltaje y alta eficiencia.

Sin embargo, no todos los componentes de grado militar están protegidos contra la radiación. Por ejemplo, la norma estadounidense MIL-STD-883 incluye numerosas pruebas relacionadas con la radiación, pero no especifica la frecuencia de bloqueo por eventos únicos. La sonda espacial Fobos-Grunt podría haber fallado debido a una suposición similar. [ 15 ]

El tamaño del mercado de la electrónica resistente a la radiación utilizada en aplicaciones espaciales se estimó en 2350 millones de dólares en 2021. Un nuevo estudio ha estimado que alcanzará aproximadamente los 4760 millones de dólares para el año 2032. [ 26 ] [ 27 ]

Resistencia nuclear para las telecomunicaciones

En telecomunicaciones , el término resistencia nuclear tiene los siguientes significados: 1) una expresión del grado en que se espera que el rendimiento de un sistema , instalación o dispositivo se degrade en un entorno nuclear determinado, 2) los atributos físicos de un sistema o componente electrónico que permitirán la supervivencia en un entorno que incluya radiación nuclear y pulsos electromagnéticos (EMP).

Notas

  1. La resistencia nuclear puede expresarse en términos de susceptibilidad o vulnerabilidad .
  2. Debe definirse o especificarse el grado de degradación del rendimiento previsto ( por ejemplo, tiempo de inactividad, pérdida de datos y daños en los equipos). Asimismo, debe definirse o especificarse el entorno ( por ejemplo, niveles de radiación, sobrepresión, velocidades máximas, energía absorbida y estrés eléctrico).
  3. Los atributos físicos de un sistema o componente que permitirán un grado definido de supervivencia en un entorno determinado creado por un arma nuclear.
  4. La resistencia nuclear se determina para condiciones ambientales y parámetros físicos específicos o cuantificados, tales como niveles máximos de radiación, sobrepresión, velocidades, energía absorbida y tensión eléctrica. Se logra mediante especificaciones de diseño y se verifica mediante técnicas de ensayo y análisis.

Ejemplos de computadoras resistentes a la radiación

Véase también

Referencias

  1. Messenger, George C. "Resistencia a la radiación". AccessScience . doi : 10.1036/1097-8542.566850 .
  2. 1 2 Heyman, Karen (15 de febrero de 2024). "Problemas de escalado de SRAM y lo que viene después" . Ingeniería de semiconductores . Recuperado el 24 de octubre de 2024 .
  3. "Las computadoras cuánticas podrían ser destruidas por partículas de alta energía provenientes del espacio" . New Scientist . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  4. "Los rayos cósmicos pronto podrían obstaculizar la computación cuántica" . phys.org . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  5. Vepsäläinen, Antti P.; Karamlou, Amir H.; Orrell, John L.; Dogra, Akshunna S.; Loer, Ben; Vasconcelos, Francisca; Kim, David K.; Melville, Alejandro J.; Niedzielski, Betania M.; Yoder, Jonilyn L.; Gustavsson, Simón; Formaggio, Joseph A.; VanDevender, Brent A.; Oliver, William D. (agosto de 2020). "Impacto de la radiación ionizante en la coherencia de los qubits superconductores" . Naturaleza . 584 (7822): 551– 556. arXiv : 2001.09190 . Código Bib : 2020Natur.584..551V . doi : 10.1038/s41586-020-2619-8 . ISSN 1476-4687 . PMID 32848227. S2CID 210920566. Consultado el 7 de septiembre de 2020 .   
  6. Brugger, M. (mayo de 2012). Daños por radiación en la electrónica del LHC . 3.ª Conferencia Internacional de Aceleradores de Partículas. Nueva Orleans , Luisiana . págs. THPPP006. 
  7. Ziegler, JF; Lanford, WA (16 de noviembre de 1979). "Efecto de los rayos cósmicos en las memorias de las computadoras". Science . 206 ( 4420): 776– 788. Bibcode : 1979Sci...206..776Z . doi : 10.1126/science.206.4420.776 . PMID 17820742. S2CID 2000982 .  
  8. Ziegler, JF; Lanford, WA (junio de 1981). "El efecto de los rayos cósmicos a nivel del mar en los dispositivos electrónicos". Journal of Applied Physics . 52 (6): 4305– 4312. Bibcode : 1981JAP....52.4305Z . doi : 10.1063/1.329243 .
  9. Khoshnoud, A.; Yavandhassani, J. (2025). "Modelado de los efectos de la dosis ionizante total (TID) en la distribución no uniforme de los estados de energía de trampas de interfaz Si/SiO 2 en dispositivos MOS" . Scientific Reports . 15 : 17082. doi : 10.1038/s41598-025-01325-3 . PMC 12084595 . 
  10. Messenger, GC; Ash, Milton (27 de noviembre de 2013). Fenómenos de eventos únicos . Springer Science & Business Media. págs. xii– xiii. ISBN  978-1-4615-6043-2.
  11. Normand, Eugene; Dominik, Laura (20–23 de julio de 2010). «Guía de comparación cruzada para los resultados de las pruebas SEE de neutrones de microelectrónica aplicables a la aviónica». Taller de datos sobre efectos de la radiación IEEE 2010. Taller de datos sobre efectos de la radiación IEEE 2010. pág. 8. doi : 10.1109/REDW.2010.5619496 . ISBN  978-1-4244-8405-8.
  12. Microsemi Corporation (marzo de 2012), FPGA tolerantes a la radiación RTSX-SU (UMC) (PDF) (Hoja de datos) , consultado el 30 de mayo de 2021 .
  13. Atmel Corporation (2008), Módulo multichip SRAM de 16 megabits y 3,3 V resistente a la radiación AT68166H (PDF) (Hoja de datos) , consultado el 30 de mayo de 2021
  14. 1 2 Leppälä, Kari; Verkasalo, Raimo (17–23 de septiembre de 1989). Protección de computadoras de control de instrumentos contra errores blandos y duros y efectos de rayos cósmicos . Seminario internacional sobre ingeniería científica espacial. CiteSeerX 10.1.1.48.1291 . 
  15. 1 2 Shunkov, >V. (9 de septiembre de 2020). "Conceptos erróneos comunes sobre los circuitos integrados de grado espacial" . habr.com .
  16. "Los otros Atmel: CPU Sparc resistentes a la radiación | El Museo CPU Shack" . 27 de julio de 2009.
  17. 1 2 "Avnet: Componentes y servicios electrónicos de calidad" (PDF) .
  18. "Soluciones aeroespaciales y de defensa" (PDF) . Onsemi .
  19. Benigni, Marcello; Liberali, Valentino; Stabile, Alberto; Calligaro, Cristiano (2010). Diseño de celdas SRAM resistentes a la radiación: un estudio comparativo . Actas de la 27.ª Conferencia Internacional sobre Microelectrónica. doi : 10.1109/miel.2010.5490481 . hdl : 2434/144476 .
  20. Wang, B.; Wang, Z.; Hu, C.; Zhao, Y.; Zhang, Y.; Zhao, W. (2018). "Técnicas de endurecimiento por radiación para circuitos periféricos SOT-MRAM". 2018 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG) . 2018 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG). pp. 1– 2. doi : 10.1109/INTMAG.2018.8508368 . ISBN  978-1-5386-6425-4.
  21. Tiehu Li; Yintang Yang; Junan Zhang; Jia Liu. "Un novedoso diseño de celda de bits SRAM reforzada con SEU" . IEICE Electrónica Express . 14 (12): 1-8 .
  22. "StackPath" . 2 de junio de 2018.
  23. Platteter, Dale G. (octubre de 1980). Protección de microprocesadores LSI mediante redundancia modular triple . Simposio internacional IEEE sobre computación tolerante a fallos.
  24. Krishnamohan, Srivathsan; Mahapatra, Nihar R. (2005). "Análisis y diseño de pestillos reforzados contra errores transitorios". Actas del 15.º simposio ACM Great Lakes sobre VLSI - GLSVSLI '05 . Actas del 15.º simposio ACM Great Lakes sobre VLSI. pág. 328. doi : 10.1145/1057661.1057740 . ISBN  1595930574.
  25. Personal de Mil & Aero (3 de junio de 2016). "Microsemi presenta dispositivos de desarrollo FPGA para aplicaciones espaciales resistentes a la radiación" . Military & Aerospace Electronics . Consultado el 2 de noviembre de 2018 .
  26. Diagle, Lisa (17 de junio de 2022). "Según un estudio, la electrónica resistente a la radiación para el espacio alcanzará los 4760 millones de dólares en 2032" . Military Embedded Systems . Consultado el 18 de junio de 2022 .
  27. "Mercado de electrónica resistente a la radiación para aplicaciones espaciales: un análisis global y regional: enfoque en la plataforma, la técnica de fabricación, el tipo de material, el componente y el país: análisis y pronóstico, 2022-2032" .
  28. "SP0 3U CompactPCI PowerPC® SBC tolerante a la radiación" . Soluciones COTS robustas de Aitech . 15/12/2013. Archivado del original el 23/06/2014.
  29. Sitio web de Moog Inc.
  30. "Familia de computadoras de placa única (SBC)" . Cobham . Archivado del original el 8 de abril de 2019. Consultado el 2 de noviembre de 2018 .
  31. "Productos VORAGO" . Tecnologías Vorago. Archivado del original el 18 de septiembre de 2021. Consultado el 18 de septiembre de 2021 .
  32. Vorago: Selección del microcontrolador resistente a la radiación adecuado para su proyecto
  33. ESA DAHLIA
  34. "Procesadores NOEL RISC-V para aplicaciones espaciales y de alta fiabilidad" . Cobham Gaisler . Consultado el 14 de enero de 2020 .
  35. "La NASA convierte a RISC-V en el ecosistema de referencia para futuras misiones espaciales" . sifive . 22 de septiembre de 2022.
  36. "El JPL de la NASA selecciona a Microchip para un procesador informático revolucionario para vuelos espaciales" . microchip . 27 de septiembre de 2022.
  37. "La NASA adjudica un contrato para un procesador informático de vuelos espaciales de próxima generación" . NASA . 15 de agosto de 2022.

Libros e informes

  • Calligaro, Christiano; Gatti, Umberto (2018). Memorias semiconductoras resistentes a la radiación . Serie de River Publishers en materiales y dispositivos electrónicos. River Publishers. ISBN 978-8770220200.
  • Holmes-Siedle, Andrew; Adams, Len (2002). Manual de efectos de la radiación (Segunda  edición). Oxford University Press. ISBN 0-19-850733-X.
  • León-Florian, E.; Schönbacher, H.; Tavlet, M. (1993). Compilación de datos de métodos de dosimetría y fuentes de radiación para ensayos de materiales (Informe). Comisión de Inspección Técnica y Seguridad del CERN . CERN-TIS-CFM-IR-93-03.
  • Ma, Tso-Ping ; Dressendorfer, Paul V. (1989). Efectos de la radiación ionizante en dispositivos y circuitos MOS . Nueva York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-84893-X.
  • Messenger, George C.; Ash, Milton S. (1992). Los efectos de la radiación en los sistemas electrónicos (Segunda  edición). Nueva York: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-23952-1.
  • Oldham, Timothy R. (2000). Efectos de la radiación ionizante en óxidos MOS . Serie internacional sobre avances en electrónica y tecnología de estado sólido. World Scientific. doi : 10.1142/3655 . ISBN 978-981-02-3326-6.
  • Platteter, Dale G. (2006). Archivo de cuadernos de cursos cortos sobre efectos de la radiación (1980–2006) . IEEE . ISBN 1-4244-0304-9.
  • Schrimpf, Ronald D.; Fleetwood, Daniel M. (julio de 2004). Efectos de la radiación y errores transitorios en circuitos integrados y dispositivos electrónicos . Temas selectos en electrónica y sistemas. Vol.  34. World Scientific. doi : 10.1142/5607 . ISBN 978-981-238-940-4.
  • Schroder, Dieter K. (1990). Caracterización de materiales y dispositivos semiconductores . Nueva York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-51104-8.
  • Schulman, James Herbert; Compton, Walter Dale (1962). Centros de color en sólidos . Serie internacional de monografías sobre física del estado sólido. Vol.  2. Pergamon Press.
  • Holmes-Siedle, Andrew; van Lint, Victor AJ (2000). «Efectos de la radiación en materiales y dispositivos electrónicos». En Meyers, Robert A. (ed.). Enciclopedia de ciencia física y tecnología . Vol.  13 (Tercera  ed.). Nueva York: Academic Press. ISBN 0-12-227423-7.
  • van Lint, Victor AJ; Flanagan, Terry M.; Leadon, Roland Eugene; Naber, James Allen; Rogers, Vern C. (1980). Mecanismos de los efectos de la radiación en materiales electrónicos . Vol.  1. Nueva York: John Wiley & Sons. pág.  13073. Bibcode : 1980STIA...8113073V . ISBN 0-471-04106-8. Informe técnico A de Sti/Recon de la NASA.
  • Watkins, George D. (1986). «La vacante reticular en el silicio». En Pantelides, Sokrates T. (ed.). Centros profundos en semiconductores: un enfoque de vanguardia (segunda  edición). Nueva York: Gordon and Breach. ISBN 2-88124-109-3.
  • Watts, Stephen J. (1997). "Descripción general del daño por radiación en detectores de silicio: modelos e ingeniería de defectos". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 386 ( 1): 149– 155. Bibcode : 1997NIMPA.386..149W . doi : 10.1016/S0168-9002(96)01110-2 .
  • Ziegler, James F.; Biersack, Jochen P.; Littmark, Uffe (1985). El frenado y el alcance de los iones en los sólidos . Vol.  1. Nueva York: Pergamon Press. ISBN 0-08-021603-X.
  • Norma Federal 1037C ( enlace archivado el 1 de marzo de 2011 en Wayback Machine )
  • Enfoque integrado con componentes comerciales listos para usar (COTS) para crear una placa base tolerante a la radiación (SBC) para aplicaciones espaciales – Por Chad Thibodeau, Maxwell Technologies; COTS Journal , diciembre de 2003
  • Sandia Labs desarrollará (...) un procesador Pentium resistente a la radiación (...) para necesidades espaciales y de defensa – comunicado de prensa de Sandia, 8 de diciembre de 1998 (también incluye una sección general de "información general" sobre los procesos de fabricación de Sandia para el endurecimiento por radiación de la microelectrónica)
  • Efectos de la radiación en cristales de cuarzo
  • Instituto de Electrónica Espacial y de Defensa de la Universidad de Vanderbilt