Efeito de eventos únicos em transistores MOS: classificação dos eventos via redes neurais profundas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Oliveira, J. A.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor; Deep learning
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3194; https://doi.org/10.31414/EE.2021.D.131242

Dispositivos eletrônicos são suscetíveis a defeitos causados por radiação ionizante, e o uso destes dispositivos é cada vez mais requisitado em aplicações embarcadas que operam em ambientes agressivos (presença de radiação) como o espaço, reatores nucleares e aceleradores de partículas. Entre os defeitos mais danosos estão os Single Event Effects (SEE). O efeito é causado por uma única partícula ionizada que, dependendo de diversos fatores, pode causar inversões lógicas em dispositivos eletrônicos digitais, ou até mesmo tornar o dispositivo inoperante. O estudo desses fenômenos é de grande importância na criação de tecnologia nacional, pois são requisitos básicos para gerar componentes resistentes à radiação. Através de experimentos inéditos no Brasil, envolvendo o Projeto CITAR (Circuitos Integrados Tolerantes à Radiação), criou-se o ambiente adequado para a realização destes estudos, pois para a reprodução destes fenômenos é necessário o uso de um acelerador de partículas que seja capaz de gerar feixes de íons pesados com baixo fluxo. Neste trabalho são avaliados os resultados obtidos do experimento de radiação de partículas ionizantes em um transistor MOSFET tipo P, incluindo a criação de uma representação simulada do dispositivo real, através da ferramenta SENTAURUS. Foram simuladas emissões de íons pesados no componente com as mesmas características dos feixes utilizados em laboratório, com a expectativa de obter-se a mesma reposta gerada pelo dispositivo real. Por fim, através de técnicas de aprendizado de máquina, foi criado um algoritmo capaz de classificar os diferentes eventos registrados durante os experimentos de campo, bem como avaliar sinais espúrios que compõe o dado obtido. Como resultado das simulações, aproximamos a simulação do dispositivo 3N163 as características elétricas apresentadas pelos dispositivos reais, e através do treinamento de uma rede neural profunda utilizando os dados medidos em campo capaz de classificação de 97% de acurácia