放射線による過渡的な局所昇温現象とそのソフトエラー耐性への影響

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24560435
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 小林 大輔 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (90415894)
• Keywords: 電子デバイス・機器 / 放射線 / ソフトエラー / 熱

Research Abstract

本研究では，放射線が原因となって電子デバイスが引き起こす「ソフトエラー」と呼ばれる誤動作現象を取り扱う．
この誤動作現象はデバイスの信頼性を損う原因となっており，対策のためにその発生過程の正しい理解が必要である．放射線が電子デバイスに侵入すると材料中に電子（正孔）を発生させ，これがノイズとなってデバイスが誤動作すると理解されているが，この際に伴うであろう物質の温度上昇については，その影響が議論されていない．
本研究ではその影響を数値計算技術を用いて検討する．
2年目にあたる本年度は，前年度の成果を引き継いで，主に以下の2つの内容を実施した．
（1）前年度導入した粒子輸送シミュレータを用いて，種々の放射線によって，どの範囲でどの程度温度変化するのか解析を進めた．例えば，322 MeVに加速したKrイオンがSi基板に侵入した場合，そのイオンの軌跡を中心とする半径30 nm程度の範囲で100Kを超える温度上昇が起こり得るという結果を得た．ただし，この温度計算にはいくつかの仮定を用いており，それらについての妥当性を検証する必要がある．この点は次年度の課題として残された．
（2）本計算では複数のシミュレータを利用する必要があると考えており，その際に生じる計算結果のやりとりに必要なインターフェースの設計・実装を進めた．前項（1）における温度計算手順が次年度の検討に伴なって変化しても，それに合わせて対応できるよう，複数の方式を検討した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

計算結果のやりとりに必要なインターフェースの設計・実装に時間を要している．

Strategy for Future Research Activity

計算結果のやりとりに必要なインターフェースの設計・実装が課題である．これにはいくつかの方法があり，どれが良いかは，温度計算手順に依存することがわかってきた．その手順で用いる仮定の妥当性を明らかにすることで，この課題を克服できると考えている．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

成果公表が遅れているため，それに費やす予定だった助成金の一部が未使用となった．
成果公表にかかる費用として利用する．