Etudes théorique et expérimentale des effets singuliers induits par les muons atmosphériques sur les technologies numériques d'échelle nanométrique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Theoretical and experimental Studies of Single Event Effect induced by Atmospheric Muons on nanometric technologies

Etudes théorique et expérimentale des effets singuliers induits par les muons atmosphériques sur les technologies numériques d'échelle nanométrique

Résumé

This study concerns the domain of the microelectronics. It consists in study the impact of the 3D morphology of the energy deposit on the Single Event Effect (SEE) modelisation, induced by atmospheric muons. Over a first phase, the approach has consisted in modelize the energy deposit induced by protons in nanometric volumes. For that purpose the use of the Monte Carlo code GEANT4 has allowed to simulate and stock in a database the tracks characteristics of the energy deposit induced by protons. Once the approach validated for the protons, simulations of the energy deposit induced by muons have been realized. A CCD camera has been used in order to measure the radiative atmospheric environment and to constrain the modelization of the energy deposit induced by muons. This study highlights and quantify the contribution of the radial distribution of the energy deposit incuced by protons in nanometric volumes for the SEE prediction. On the other hand, the study shows that the contribution of the radial distribution of the energy deposit induced by muons in nanometric volumes has a negligeable impact on the SEE modelization. It will be interesting to realize measurements of the energy deposit induced by muons in nanometric technologies under accelerator. This will allow to bring experimental data still nonexistant necessary to the developpment of new physical models more accurate on the modelization of the energy deposit induced by muons.
Cette étude s'inscrit dans le domaine de la microélectronique. Elle consiste à étudier l'impact de la morphologie 3D du dépôt d'énergie sur la modélisation des événements singuliers (SEE) induits par les muons atmosphériques. La démarche a consisté dans un premier temps à modéliser le dépôt d'énergie induits par des protons dans des volumes nanométriques. Pour cela, l'utilisation du code Monte-Carlo GEANT4 a permis de simuler et de stocker dans une base de donnée, les caractéristiques des traces des dépôts d'énergie des protons. Une fois la démarche validée pour les protons, des simulations du dépôt d'énergie induits par des muons ont été réalisées. Une caméra CCD a été utilisée afin de réaliser des mesures de l'environnement radiatif atmosphérique et de contraindre la modélisation des dépôts d'énergie induits par les muons. Cette étude met en évidence et quantifie l'apport de considérer la distribution radiale du dépôt d'énergie induit par des protons pour des volumes nanométriques, dans les calculs de prédiction des SEE. En revanche, l'étude montre que la considération de la distribution radiale du dépôt d'énergie induits par des muons dans des volumes nanométriques a un impact négligeable sur la modélisation des SEE. Il serait intéressant de réaliser des mesures du dépôt d'énergie induit par des muons dans des technologies nanométriques sous accélérateur. Cela permettrait d'apporter des données expérimentales encore inexistantes nécessaires au développement de nouveaux modèles physiques plus précis sur la modélisation du dépôt d'énergie induit par des muons.
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tel-01480240 , version 1 (01-03-2017)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01480240 , version 1

Citer

Pierre Li Cavoli. Etudes théorique et expérimentale des effets singuliers induits par les muons atmosphériques sur les technologies numériques d'échelle nanométrique. Physique de l'espace [physics.space-ph]. UNIVERSITE D'AIX MARSEILLE, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01480240⟩
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