Dator > proton strålning effekter på halvledare

  • proton strålning effekter på halvledare


  • Proton strålning är den största delen av den energiska kosmisk strålning som sköljer genom yttre rymden. Protoner är också en viktig del av Van Allen-bältet strålning, med början i låg omloppsbana runt jorden (LEO) höjder, och solenergi utsläpp partikel. />
    Ömtåliga elektroniska kretsar, som de i datorns processorer, minneskretsar och andra halvledarkomponenter-baserade enheter, kan vara mycket känsliga för energisk protoner. Av denna anledning utrymme utbyggda halvledare behöver ett tillfredsställande härdad eller skyddade mot proton strålning.

    Var är Proton Strålning Hittade?

    Enligt NASA utgör proton strålning nästan 90 procent av kosmisk strålning som genomsyrar rymden. Medan jordens atmosfär, massa och magnetfält hjälper sköld planetens yta från dessa strålar, är sådana faktorer minskas eller frånvarande i rymdfärder, och fortsätter att minska med avståndet från jorden.

    Protoner är också den viktigaste komponenten av solar flare utbrott, som har sitt ursprung i solen och kan skicka enorma strömmar av hög energi protoner strömmade in i solsystemet, orsakar skador på satelliter och ibland även jorden-baserad elektronik.

    Strålning Utmaningar i rymden

    Yttre rymden ger en hård och unik strålmiljö jämfört med jorden. Utanför skyddet av Earth, kosmiska strålar av protoner och andra högenergetiska partiklar flyga genom rymden i alla riktningar, ofta närmar sig ljusets hastighet.

    För partiklar med en sådan enorm fart, standard strålning avskärmning är otillräcklig.

    heller är lösningen helt enkelt att stapla på mer skärmning. Enligt NASA, som kosmisk strålning avskärmning görs tjockare, ökar exponeringen för strålning faktiskt. Detta beror på att kosmisk strålning börjar interagera med avskärmning själva producerar andra former av strålning i tillägg till det ursprungliga energirika protoner. Detta sekundär strålning kan också skada halvledare.

    Ingenjörer är också begränsade i de typer av avskärmning som kan byggas för rymdbaserad elektronik. Som storlek och massa skärmning ökar, så ökar den energi som behövs för att lyfta den i omloppsbana. Vikt fördelas på avskärmning är vikt som måste klippas ut från satellit eller fordonet kommer ut i rymden-potentiellt minskar uppdrag utbud av möjligheter.

    Semiconductor Sårbarheter

    finns två grundläggande sätt på vilka protoner strålning skadar halvledare.

    I gitter förskjutning, hög energi protoner störa atomernas positioner i Silicon gitter som är grundval av transistorer i kretsen. Dessa transistorer möjliggöra beräkning av just möjliggöra och blockerar flödet av elektroner. Genom att slå dessa atomer på sin plats, börjar energiska protoner att bryta ner tight organisation som mikroelektronik behöver för att fungera.

    Proton strålning passerar också genom halvledare och drar bort elektroner, skapa electron "hål" som lockar till andra atomer och positiva laddningar. Med tiden, det jonisering skada försämrar elektron-kontrollerande förmåga av halvledarmaterial, som orsakar läckströmmar och undergräver både hårdvara och tillförlitlighet.

    Förutom gradvisa effekter, så kallade "single-event upprör" inträffar när protonerna strejk nära viktiga knutpunkter i transistorer. Genom att rubba den elektriska laddningar i korsningen, kan en elektrisk spik propagera genom kretsen och data.

    Skydda Halvledare

    Ingenjörer fortsätta utvecklingen av strategier för att skydda mot proton strålning. En prioritering är att hitta lätta skyddsmaterial som kan stoppa protoner utan att skapa skadlig sekundär strålning. Omsorgsfullt planera banor och orientering av rymdfarkoster kan också bidra till att minska exponeringen för strålning.

    Den mest engagerade och komplexa försvar mot protoner är strålning härdning. I denna process är halvledare konstruerade eller omformas för att motstå strålskador. Härdning metoder inkluderar on-chip skärmning, med mindre ledande substrat material och med hjälp felrättande minne för att minska risken för felaktigheter.


Previous:hur du hittar den videominne på min Dell-dator Next:hur man ansluter ett Sound Blaster till en dator





Relaterade artiklar


  • hur du bläddrar med en laptop tangentbord
  • hur man väljer den bästa gaming grafikkort
  • hur man hittar det minne min dator tar
  • hur ta reda på vad cpu en dator har
  • utrustning som används för att bygga en dator
  • rensar personlig information från en Palm Tungsten T3
  • hur man använder en kortplats PCMCIA-kort
  • hur man ansluter ett Sound Blaster till en dator
  • tips på bärbara datorer i klassrummet
  • hur du tar bort från hårddiskar USB flash