بررسي تأثير لايه هاي محافظ واقع بروي سلول هاي منطقي گيت هاي ديجيتالي قابل برنامه ريزي در برابر تابشهاي الكتروني به كمك كد فولوكا

Investigation of protection layers effect on logic cell of programmable logic device against electron rays using FLUKA code

قطعات منطقي قابل برنامه ريزي در خيلي از آزمايشهاي فيزيك انرژي هاي بالا به عنوان يكي از قطعات كليدي، نقش مهمي را در پردازش سيگنالهاي خروجي از طبقات تقويت كننده موجود بروي آشكارسازها ايفا ميكنند. از آنجا كه سطح تابشهاي يونساز همچون الكترون، پروتون و نوترون در محيط آزمايشهاي مزبور قابل ملاحظه است، بهتر است رفتار قطعات منطقي در چنين محيطهايي به دقت بررسي شده و به منظور مقاوم سازي آنها در برابر اين تابشها راهكار مناسبي اتخاذ گردد. در اين مقاله به كمك نرم افزار شبيه ساز مونت كارلوي فلوكا، ترابرد الكترونها در يك سلول منطقي مربوط به يك گيت ديجيتالي درون تراشه FPGA مورد بررسي قرار گرفته شده است. در اين شبيه سازي، حداكثر انرژي الكترونهاي وارد شده به سلول منطقي تراشه بين 30 تا 50 مگاالكترون ولت بوده و آثار اختلالات ناشي از تابش بر مواد نيمه هادي و همچنين برخي از اثرات مخرب توسط تابش پرتو الكترون در پنج حالت متفاوت با بكار بردن لايه هاي آلومينيوم، سيليكون، دي اكسيد سيليكون، بورن و اكسيد بورن مورد بررسي قرار گرفته شده است. نتايج شبيه سازي ها نشان مي دهد، بكار بردن لايه ي ضخيم دي اكسيد سيليكون در چند لايه ي متفاوت موجب كاهش آثار ناشي از اختلال ها نسبت به ساير حالتها خواهد شد.