核反応モデルが中性子起因のソフトエラー発生率解析へ及ぼす影響

安部 晋一郎

no journal, , 

地上における電子機器の誤動作現象として、二次宇宙線中性子に起因する半導体のソフトエラーの影響が問題視されており、シミュレーションによるソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)評価の高精度化が求められている。本研究では、マルチスケールモンテカルロシミュレーション手法PHYSERDを用いたSER計算を行い、核反応モデルの選択がSER評価へ大きく影響することを実証した。また、核反応モデルの精度検証の結果より、SER評価に推奨される核反応モデルを明示した。ただし、PHYSERDは電荷収集過程を詳細に解析できる一方、長時間の計算を要する。短時間で実施可能な手法として、半導体デバイス内に定義した有感領域(SV: Sensitive Volume)への付与電荷量から収集電荷量を概算するSVモデルがある。そこで、PHITSと多重SVモデルを用いたSER計算を実施し、PHYSERDおよび単純SVモデルによる結果と比較を行った。その結果、多重SVモデルを用いて電荷収集効率の位置依存性を考慮することが、SER概算精度の向上に繋がることを実証した。以上の成果について、ソフトエラーに関する勉強会の依頼により、報告する。