1.1 레이저 평가 방법

SEE(Single Event Effect)란 방사선 입자(중이온, 양성자, 중성자, 감마선 등)에 의해 반도체 소자의 기능이 점진적, 일시적 혹은 순간적으로 변화되거나 기능 일부 혹은 전체가 상실되는 현상을 말합니다.

일반적으로 SEE의 평가는 빔 가속 시설에서 이뤄집니다. 하지만 이는 고가의 시설 대여료, 공간의 제약, 정밀한 취약점 분석 불가 등의 단점이 존재합니다.

펨토 초 펄스레이저를 이용한 레이저 평가인 Pulsed Laser SEE Test (PLSEE)는 Pulsed Laser를 통해 우주 방사선이 반도체 소자에 미치는 영향을 모사하여 기존 방사선 시험을 대체하여 평가를 수행하는 방법입니다.

이는 기존 방사선 시험보다 더욱 정밀하게 취약점 분석이 가능하고, 소자를 손상시키지 않고 내부를 분석할 수 있는 기술입니다. 또한, 선원에 가지 않고 실험실 안에서 평가가 가능한 만큼 공간의 제약이 따르지 않습니다.

Pulsed Laser Test는 크게 Single Photon Absorption(SPA)와 Two Photon Absorption (TPA) 두 원리를 사용해서 진행 합니다. SPA는 조사된 레이저에 의해 반도체에서 하나의 광자를 흡수하여 전자-전공 쌍을 만드는 선형 흡수를 이용해서 평가합니다. TPA는 짧은 펄스(~200 fs)으로 레이저를 조사하게 되면 반도체에서 하나의 전자에 밴드갭 에너지 보다 낮은 에너지의 광자 두개를 확률적으로 흡수되어 전자-전공 쌍을 만드는 비선형 흡수를 이용합니다.