بررسي تغييرات مشخصه‌هاي الكتريكي ترانزيستورهاي دوقطبي پيوندي، قبل و پس از پرتودهي گاما

Investigating the changes of electrical characteristics of Bipolar Junction Transistors, before and after gamma irradiation

ترانزيستورهاي پيوندي دوقطبي (BJTs) قطعات نيمه‌هادي فعالي هستند كه معمولاً به‌عنوان تقويت‌كننده و سوئيچينگ استفاده مي‌شوند. در اين تحقيق، ترانزيستورها براي كار در ناحيه‌ي فعال باياس شده‌اند و با اندازه‌گيري مشخصه‌هاي الكتريكي قطعات، قبل و بعد از فرايند پرتودهي توسط چشمه‌ي 60Co، اثر تابش گاما بر روي هر يك از اين مشخصه‌ها بررسي گرديده است. به‌منظور اندازه­ گيري هر مشخصه، ابتدا مدار مناسب براي هر ترانزيستور طراحي گرديده، سپس اندازه‌گيري‌هاي لازم انجام شده است. نتايج تجربي نشان مي‌دهند كه با افزايش دز دريافتي توسط هر ترانزيستور، جريان كلكتور كاهش و ولتاژ كلكتور-اميتر افزايش مي‌يابد. به­ طوري كه بيش­ترين تغيير در مقدار مشخصه‌هاي ترانزيستورهاي BD911 و 2N3420، پس از دريافت دز kGy 20 مشاهده مي‌شود. از طرفي دزهاي تابشي كمتر از kGy 1 تأثير اندكي بر روي مشخصه‌هاي الكتريكي ترانزيستورهاي BJT دارند. بنابراين مي‌توان گفت كه اين ترانزيستورها داراي مقاومت ساختاري بيش­تري در مقابل پرتو بوده و مي‌توان از آن‌ها در طراحي مدارهاي الكترونيكي و دستگاه‌هايي كه در محيط‌هاي تابشي به كار مي ­روند، استفاده نمود.

Bipolar junction transistors (BJTs) are active semiconductor devices commonly used for amplification and switching applications. In this study, transistors have been biased to operate in active region and by measuring the electrical characteristics of BJTs, the effect of gamma irradiation on each of these characteristics was investigated before and after the gamma irradiation by 60Co source. In order to measure the electrical characteristics, for each of the transistors under consideration, the appropriate circuit was designed. The experimental results show that by increasing the dose received by each transistor, the collector current decreases and collector-emitter voltage increases. So that the highest change in electrical characteristics of BD911 and 2N3420 transistors is observed after receiving the amount of 20kGy dose of gamma irradiation. On the other hand, doses of gamma radiation in the range of less than 1kGy does not have considerable effect on the electrical characteristics of BJT transistors. So, these transistors have the highest structure resistance against the gamma rays and can be used in designing electronic circuits used in radiant environments.