Kansainvälisten e-aineistojen hakuun on toistaiseksi kirjauduttava, jotta hakuja voi tehdä.

Haku

Piikarbidi Schottky-diodi säteilynilmaisimena

QR-koodi

Piikarbidi Schottky-diodi säteilynilmaisimena

Säteily vaikuttaa elektroniikan komponentteihin monilla tavoilla. Tässä työssä tutkittiin mahdollisuutta käyttää kaupallista piikarbidi Schottky-diodia säteilyilmaisimena. Tulosten perusteella pyrittiin saamaan datapisteisiin sopiva sovitus, jolla kyettäisiin kuvaamaan käyttäytymistä.

Schottky-diodin metallin ja puolijohteen liitoksessa on tyhjennysalue, jossa ei ole vapaita varauksenkuljettajia. Tyhjennysalueen leveys on riippuvainen komponenttiin kohdistetun jännitteen neliöjuuresta. Ionisoivan säteilyn kulkiessa diodin läpi syntyy elektroni-aukko pareja, jotka sähkökentän vaikutuksesta erkanevat. Nämä pystytään havaitsemaan virtana laitteen liittimillä, täten mahdollistaen laitteen käytön säteilynilmaisimena. Virtaa mittaamalla kyetään havaitsemaan säteily.

Mittauksissa tutkittiin estosuuntaisien Schottky-diodien virtakäyttäytymistä elektronisäteilyn alaisena. Elektronisuihku kohdistettiin lineaarikiihdyttimellä, ja sekä kohdistettu jännite että mitattu virta tehtiin Keihtley 2470 laitteella. Diodien säteilyvastetta tutkittiin muuttaen komponenttiin kohdistettua jännitettä, elektronisuihkun annosnopeutta sekä elektronien energiaa.

Diodit omaavat selvän vasteen säteilylle. Säteilystä aiheutuvan virran suuruus kasvaa sekä jännitteen että annosnopeuden kasvaessa. Suuremmilla jännitteillä virran suuruuden virhe kasvaa merkittävästi. Virran ja tyhjennysalueen leveyden suhdetta pyrittiin kuvaamaan sovituksella, jossa tyhjennysalueen leveys kerrottiin sovitusparametrillä. Virran ja tyhjennysalueen leveyttä on huono kuvata vain yhdellä parametrillä. On todennäköistä, että virran arvoon vaikuttavat muutkin ilmiöt tyhjennysalueen leveyden lisäksi. Ionisaatiovirran ja annosnopeuden suhdetta kuvattiin potenssilailla. Kyseinen sovitus kävi pienempien jännitteiden dataan hyvin, ja sovitus heikkeni suuremmilla jännitteillä. Elektronien energialla ei havaittu olevan merkitystä ionisaatiovirran suuruuteen.

Sekä virran virheen että sovitusten sopivuuden perusteella pienempien jännitteiden käyttö on suositeltavaa sovelluksissa. Elektronien energia ei vaikuta virtaan sillä vähempikin energia on tarpeeksi säteilyn päästäkseen komponentin läpi ionisoiden ainetta. Diodien käyttäytymisessä ei havaittu muutoksia säteilytyksen jälkeen.

Tallennettuna: