Modelado y análisis de la simulación del efecto de la dosis de ionización total para un chip de potencia DCAP

Área de la Ciencia:

• Física de los dispositivos de semiconductores
• Efectos de la radiación en la electrónica
• Fiabilidad del circuito integrado

Sus antecedentes:

• Los chips de energía son componentes cruciales en los sistemas electrónicos.
• Los entornos de radiación pueden degradar el rendimiento del dispositivo semiconductor.
• Comprender estos efectos es vital para el diseño de sistemas confiables.

Objetivo del estudio:

• Estudiar sistemáticamente la degradación del rendimiento de un chip de potencia DCAP de 0,18 μm de proceso BCD bajo radiación de dosis total.
• Para analizar el impacto de la radiación en las características eléctricas del dispositivo MOS.
• Desarrollar y aplicar un modelo de inyección de fallas de radiación para la simulación a nivel de circuito.

Principales métodos:

• Simulación a nivel del dispositivo para analizar las características eléctricas del dispositivo MOS bajo radiación.
• Establecimiento de un modelo de inyección por fallo de dosis total.
• Simulación a nivel de circuito del chip de alimentación DCAP utilizando el modelo de falla.

Principales resultados:

• La radiación de dosis total degrada significativamente la precisión de la tensión de salida del chip de alimentación DCAP.
• La frecuencia de conmutación del chip de alimentación DCAP también se degrada por la radiación de dosis total.
• El circuito de referencia de brecha de banda fue identificado como el módulo más sensible a la radiación dentro del chip DCAP.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un análisis exhaustivo de los efectos de la dosis total de radiación en los chips de potencia DCAP.
• La sensibilidad del circuito de referencia de la brecha de banda requiere estrategias de endurecimiento por radiación enfocadas.
• Los hallazgos apoyan el desarrollo de diseños de chips de potencia DCAP endurecidos por radiación.