Mon sujet de recherche concerne la sûreté des systèmes électroniques. Ce sujet recouvre différents champs de la physique : interaction particule-matière, physique des semi-conducteurs et électronique. Un des enjeux majeurs et la mise au point de code de calcul permettant la prédiction du taux de dysfonctionnements d’un composant donné dans un environnement radiatif naturel donné. Cette prédiction doit pouvoir se faire à deux niveaux : au niveau du fondeur de composants mais aussi au niveau des équipementiers.
Au niveau fondeur, le problème est d’évaluer la contrainte radiative sur un composant qui n’est pas encore fondu avec pour objectif une limitation évidente des coûts liés à la fabrication du composant. L’idée initiale étant d’agir sur tous les paramètres technologiques de façon à minimiser l’effet de la contrainte radiative. Il s’agit alors de tenir compte d’un maximum d’informations technologiques tels que les dimensions des transistors, les matériaux utilisés, le modèle SPICE … pour évaluer précisément l’effet des particules dans ces dispositifs. En réalité, avec la disparition des fondeurs français il n’est en réalité possible de proposer « que » du durcissement design en classant des configurations d’agencement de cellules par ordre de tenue aux radiations. En effet, les « fondeurs » comme ATMEL ne sont maintenant plus maîtres des paramètres au niveau du transistor.
Au niveau des équipementiers, la problématique est très différente car il s’agit d’obtenir des informations sur la sûreté des composants et systèmes en ayant peu, voire pas, de données technologiques. Dans ces conditions, il s’agit de mettre au point des stratégies basées sur la formulation d’hypothèses simplificatrices. Par exemple, il est possible d’avoir des ordres de grandeurs sur les épaisseurs des matériaux utilisés, les dimensions des transistors etc. Toutes ces hypothèses doivent permettre d’évaluer la sureté d’un système donné.
Quel que soit le point de vue (fondeur ou équipementier), les outils de prédiction nécessitent un certain nombre d’ingrédients. Tout d’abord, il est nécessaire de connaître l’environnement radiatif, c'est-à-dire le type de particules qui vont interagir avec le composant ainsi que leur flux et leur distribution énergétique. Il existe des données de la littérature qui sont souvent basées sur des modèles théoriques (cf IEC, modèle de BOEING, QARM). Il est à noter cependant que le spectre neutronique n’est pas connu avec une grande précision et dépend principalement de l’altitude, de la longitude, de la latitude et même de l’activité solaire. Ensuite, les calculs de physique nucléaire permettent de déterminer le type d’ions secondaires qui sont produits. Dans ma méthodologie, ces calculs sont synthétisés dans des bases de données afin de limiter le temps de calcul. Les ions secondaires sont capables d’ioniser les matériaux du composant et en fonction des informations technologiques et du critère de déclenchement, il est possible de déterminer le taux de dysfonctionnements.