Dans les environnements radioactifs, tels que ceux expérimentés avec les armes nucléaires, les centrales nucléaires et l’exploration spatiale, il est possible que le rayonnement s’infiltre dans le matériel électronique et déclenche des électrons qui altéreront la fonctionnalité du matériel ou détruiront complètement les puces. Pour lutter contre cela, le durcissement par rayonnement est un moyen de rendre le matériel résistant à cette corruption électronique. La plupart des puces qui ont été durcies par rayonnement sont similaires aux puces disponibles dans le commerce, bien que leur conception et leurs composants puissent être légèrement différents. Le durcissement est un processus intense et difficile, de sorte que ces copeaux sont normalement en retard de plusieurs mois ou années par rapport aux copeaux disponibles dans le commerce.
Les puces électroniques sont nécessaires dans de nombreux environnements à forte intensité de rayonnement, y compris l’espace extra-atmosphérique et les centrales électriques. Le problème avec ce besoin est que le rayonnement a tendance à libérer des particules chargées dans l’environnement. Si une seule particule pénètre à l’intérieur d’une puce, des centaines ou des milliers d’électrons peuvent être mélangés, provoquant l’affichage d’informations inexactes ou la destruction complète de la puce. Cela rend le durcissement par rayonnement essentiel si le matériel doit être utilisé dans ces environnements sans que les particules chargées n’affectent l’utilité du matériel.
Le durcissement par rayonnement oblige les fabricants de puces électroniques à créer des blindages physiques et logiques pour protéger le matériel. Côté physique, les puces sont réalisées avec des matériaux isolants et les composants sont souvent magnétorésistifs. Les boucliers sont également conçus pour empêcher le matériel réel d’interagir avec le rayonnement et les particules chargées. Du côté logique, la puce est conçue pour se vérifier et s’analyser en permanence à la recherche d’erreurs ou de pertes de mémoire. Ce sont deux problèmes majeurs dans les environnements radioactifs, de sorte que les puces placent les procédures de balayage et de numérisation très haut sur leur liste de priorités.
Mis à part la conception et les protections logiques placées sur les puces durcies par rayonnement, les puces elles-mêmes sont similaires au matériel disponible dans le commerce qui n’est pas soumis à un durcissement par rayonnement. Ces puces sont basées sur les puces actuelles puis modifiées. Cependant, la modification peut prendre beaucoup de temps, de sorte que la plupart des puces durcies ont plusieurs mois ou années de retard sur le matériel de pointe.
Pour tester si le durcissement par rayonnement est efficace, les développeurs placeront normalement le matériel dans une chambre à rayonnement et le soumettront à des faisceaux de protons et de neutrons similaires à ceux rencontrés dans des environnements radioactifs réels. Cela donne aux développeurs une idée de l’efficacité des méthodes de blindage. Dans le même temps, ces tests n’imitent pas entièrement les conditions réelles, ce qui signifie que les résultats des tests et l’efficacité réelle peuvent être radicalement différents.