عنوان مقاله :
محاسبه و اندازه گيري تغييرات جريان نشتي ناشي از آسيب جابجايي براي يك ديود سيليكوني در معرض تابش پروتون‌هاي فضايي
عنوان به زبان ديگر :
Calculation and measurement of leakage current variations due to displacement damage for a silicon diode exposed to space protons
پديد آورندگان :
شوريان، سارا دانشگاه شهيد بهشتي تهران - دانشكده مهندسي هسته اي , جعفري، حميد دانشگاه شهيد بهشتي تهران - دانشكده مهندسي هسته اي , فقهي، اميرحسين دانشگاه شهيد بهشتي تهران - دانشكده مهندسي هسته اي , اصلاني، غلامرضا مركز تحقيقات كشاورزي و پزشكي هسته‌اي كرج
كليدواژه :
جريان نشتي , ديود سيليكوني , SILVACO , تابش پروتوني , GEANT4 , آسيب جابجايي
چكيده فارسي :
حضور پرتوهاي يونيزان در محيط فضايي از جمله ذرات بدام افتاده، ذرات خورشيدي و پرتوهاي كيهاني، مي‌توانند تهديدي جدي براي عملكرد صحيح قطعات الكترونيكي بكار رفته در ماهواره‌ها و فضاپيماها باشند. در اين كار اثرات آسيب جابجايي در بوجود آمدن جريان نشتي در يك ديود سيليكوني ، به عنوان آرايه اصلي بسياري از قطعات الكترونيكي، در معرض تابش پروتون‌هاي فضايي مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور از كد مونت كارلوي GEANT4 براي محاسبه اتلاف انرژي غيريونيزان در قطعه استفاده شده است. شبيه‌سازي پارامترهاي الكتريكي اين قطعه و بررسي تغييرات آن‌ها در معرض پروتون‌هاي فضايي نيز توسط نرم‌افزار SILVACO انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه جريان نشتي با افزايش شارش پروتون‌هاي فرودي تا p/cm2 1012× 2/1 در حدود 1/85 برابر مقدار آن قبل از تابش افزايش پيدا كرده و به حدود nA/µm 96/2 مي‌رسد. به منظور اندازه گيري و اعتبارسنجي رفتار جريان نشتي اين نوع قطعات از پرتودهي فوتوديودهاي نوع BPW34 با پروتون‌هاي MeV 30 استفاده شده است.
چكيده لاتين :
The presence of ionizing radiation in the space environment, due to trapped particles, solar particles and cosmic rays can be a serious threat to the proper functioning of electronic components used in satellites and spacecraft. In this work, the leakage current variation of a silicon diode, as the basic element of many electronic components, has been investigated in the exposure of space protons. For this purpose, the GEANT4 Monte Carlo code has been used to calculate the non-ionizing energy loss in the device. The simulation of electrical parameters for irradiation of space protons were also done by SILVACO software. The results show that the leakage current increases by about 1.85 times the amount of it before irradiation, up to about 96.2 nA/μm by the increase in the proton flux up to 2.1×1012 p/cm2. Irradiation of BPW34 photodiodes under 30 MeV protons was performed to validate the results of simulation.
عنوان نشريه :
علوم و فناوري فضايي
