Estudo sobre distribuição de cargas em semicondutores sujeitos a radiação ionizante

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Aguirre, Fernando Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bipolar Junction Transistor; Dose; Dose Acumulada; Radiação; Radiation; Semiconductor; Semicondutor; Single Event Effect; Total Irradiation Dose; Transistor Bipolar
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-13032017-113040/

Os efeitos da radiação ionizante em dispositivos eletrônicos é uma preocupação crescente na tecnologia de semicondutores, especialmente devido à contínua redução dos dispositivos e ainda maior, quando são destinados para uso em ambientes agressivos com alta radiação, tais como missões espaciais, aceleradores de partículas ou reatores nucleares. Dentre os vários efeitos causados pela radiação ionizante em dispositivos eletrônicos está aquele devido à Dose Acumulada (Total Ionizing Dose - TID), o qual a acumulação de danos de radiação no dispositivo muda seu funcionamento normal. O TID causado por fótons em transístores já foi estudado no Brasil, mas o efeito de prótons num transistor bipolar, apresentado neste trabalho é um trabalho pioneiro no país. As curvas características de um transistor 2N3733 foram medidas antes, durante e após a irradiação de prótons entre 1,5 e 3,8 MeV, para quantificar as alterações das especificações elétricas do dispositivo. Nestas energias, há uma correlação direta entre a mudança na resposta elétrica e a energia do próton, exceto em algumas energias específicas, onde o pico de Bragg ocorreu perto das junções ou no meio do cristal de silício, demonstrando a importância da correta caracterização da camada de passivação em estudos de TID em dispositivos eletrônicos. A recuperação dos transistores irradiados após o recozimento a 50°C durante 8 horas também foi maior para aqueles irradiados nessas energias. Existe um limite superior de dose para o qual não foi observada alteração significativa do transistor. Este limite, da ordem de Grad, excede a maioria das aplicações em ambientes terrestres, mas está dentro do intervalo esperado para missões espaciais a Júpiter ou em grandes aceleradores de partículas.