Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych zastosowanie technologii radiacyjnych do modyfikacji przyrządów półprzewodnikowych : wdrożenia przemysłowe

• Autorzy: Bułka Sylwester

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2023.9.4

Warianty tytułu

EN

Industrial electron accelerators and their applications in radiation technologies, radiation technologies for the modification of electronic devices : industrial applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modyfikacja przyrządów półprzewodnikowych wiązką przyśpieszo nych elektronów polega na skróceniu czasu życia nośników mniejszo ściowych. Aby uzyskać odpowiednie warunki dla tego procesu, wyso koenergetyczne elektrony wytwarzają szereg defektów w kryształach krzemu. Istotną kwestią doboru parametrów procesu napromieniowa nia jest uzyskanie kompromisu pomiędzy zmniejszającym się czasu życia nośników, co prowadzi do polepszania zdolności przełączania, a jednoczesnym wzrostem napięcia przewodzenia, co ogranicza po ziom dopuszczalnego prądu obciążenia. Technika obróbki radiacyjnej w porównaniu do dyfuzyjnego wprowadzania domieszek metalicznych w półprzewodnikach oferuje: precyzję, niezawodność i powtarzalność wymaganych parametrów. Precyzyjna kontrola koncentracji genero wanych defektów zapewnia bardziej jednorodną charakterystykę elektryczną. Zastosowanie przyrządów półprzewodnikowych, takich jak diody Si i tranzystory MOSFET jest uznawane za jedną z innowa cyjnych metod, które można zastosować do pomiarów dozymetrycz nych wykonywanych w obszarze medycznym, a także w typowych systemach przemysłowych, gdzie dawka pochłonięta może waha się od 10 Gy do 50 kGy.

EN

Electron beam modification of semiconductor devices is based on the decrease of the lifetime of minority carriers after radiation treatment. To obtain suitable conditions for this process a number of defects are created in silicon crystals by high energy electrons. Certain irradiation conditions should be followed to obtain a com promise between decreasing carriers’ lifetime, which leads to the faster switching properties, but at the same time reduces load current level due to increase of the conduction voltage drop. The radiation processing technique, as compared to the introduction of metal impurities in semiconductors, offers: precision, reliabi lity and reproducibility of required properties. Precise control of the concentration of defects that are generated provides more uniform electrical characteristics. The irradiation process is very flexible and can be used for the processing of raw semiconductor components and for final products as well as for the improvement of the device properties. The use of semiconductor devices, like Si diodes and MOSFET transistors, are recognized as one of innova tive methods which can be used for dosimetry measurements as performed in the medical area, and also in typical industrial irra diators where the absorbed dose can range from 10 Gy to 50 kGy.

Słowa kluczowe

PL

wiązka elektronów; półprzewodnik; defekty sieci; efekt radiacyjny; modyfikacja struktury

EN

electron beam; semiconductor; lattice defects; radiation-induced effect; structure modification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 64, Nr 9
• Strony: 21--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bułka Sylwester

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa
• Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, Instytut Systemów Elektronicznych, Warszawa

Bibliografia

• [1]. Y. S. Pavlov et al 2016 J. Phys.: Conf. Ser. 747 012085 Accelerator-based electron beam technologies for modification of bipolar semiconductor devices
• [2]. Fuochi, P.G. (1994). Irradiation of power semiconductor devices by high energyelectrons: the Italian experience. Radiat. Phys. Chem., 44, 4, 431-440.
• [3]. Fuochi, P.G., Corda, U., Gombia, E., & Lavalle, M. (2006). Influence of radiation energy on response of bipolar power transistor tested as dosimeter in radiation processing. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 564, 521-524.
• [4]. Szyjko, J., Bany, B., Bułhak, Z., Drabik, L., Panta, P., Stambuldzys, A., Świderski, W., & Wincel, H. (1980). Sposób modyfikacji dynamicznych właściwości przyrządów półprzewodnikowych przy użyciu promieniowania jonizującego. Polish Patent No. 116059. Polish Patent Office.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).