Estudo dos efeitos da dose total ionizante (TID) em um transistor comercial de lata mobilidade de elétrons (HEMT), baseado na hetroestrutura AIGaN/GaN

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Vilas Bôas, A. C.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Radiação ionizante
• Link de acesso: https://doi.org/10.31414/EE.2020.D.131231; https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3190

Este trabalho apresenta um estudo sistemático de um transistor comercial de alta mobilidade de elétrons, baseado na heteroestrutura AlGaN/GaN (GaN HEMT), quanto a sua robustez aos efeitos da dose total ionizante (TID) provenientes de uma fonte de raios X com energia efetiva de 10 keV. Foram utilizadas diferentes doses de radiação, variando entre 0 rad (Si) e 350 krad (Si). Portanto, com esse intuito, foram feitos três testes no transistor comercial, GS61008T. Primeiramente, a aquisição dos parâmetros: tensão de limiar (VTH), transcondutância (gm), corrente desligado (Ioff), inclinação de sublimiar (S) antes, durante e após a exposição as doses de radiação. O segundo teste foi de chaveamento, onde adquiriram-se os tempos de subida (tr) e de descida (tf) pré e pós irradiação, em duas faixas de frequência, 100 Hz e 100 kHz. Suplementarmente, foi realizado um terceiro teste de temperatura, onde variou-se a temperatura das amostras de 223 K (-50 ºC) à 348 K (75 ºC) para avaliar a robustez do transistor em relação à variação de temperatura após ter acumulado 350 krad (Si). Em adição, para um melhor entendimento dos efeitos da TID neste transistor, todos os testes foram feitos em dois modos de polarização diferentes, no modo “on” (VGS=3 V e VDS=0 V), e no modo “off” (VGS=VDS=0 V). Os parâmetros elétricos, característicos do transistor, foram extraídos através das curvas características IDxVD, IDxVG e IDxt. Curvas, estas que foram obtidas usando o equipamento PXI da National Instruments, contando com fontes programáveis e um difratômetro de raio X. Os resultados demonstraram que para os dispositivos analisados, os efeitos decorrentes da radiação ionizante (TID), com doses de até 350 krad (Si), são mínimos, e apresentaram, também, uma rápida e eficaz recuperação de suas características elétricas após annealing em temperatura ambiente, principalmente, quando irradiado no modo “on”. Os resultados obtidos neste estudo indicam que os transistores analisados são bons candidatos para uso em ambientes severos a radiação, como é o caso de ambientes aeroespaciais, aceleradores de partículas e reatores nucleares