Почему полупроводниковые элементы подвержены влиянию радиации?

Полупроводниковые элементы подвержены влиянию радиации, потому что ионизирующее излучение имеет достаточную энергию для выбивания электронов из атомов. www.cta.ru В материалах это приводит к тому, что разрушаются химические связи, и атомы покидают свои нормальные положения в кристаллической решётке. www.cta.ru

Некоторые последствия воздействия радиации на полупроводниковые элементы:

• Сдвиг пороговых напряжений. ek-top.ru Транзисторы, особенно MOSFET, становятся более чувствительными к радиации. ek-top.ru Пороговое напряжение, необходимое для включения транзистора, может смещаться, что приводит к непредсказуемому поведению схемы. ek-top.ru
• Увеличение токов утечки. ek-top.ru Радиация создаёт дополнительные дефекты в структуре полупроводника, которые служат каналами для утечки тока. ek-top.ru Это увеличивает энергопотребление схемы, снижает её эффективность и может привести к перегреву. ek-top.ru
• Снижение коэффициента усиления. ek-top.ru В биполярных транзисторах радиация уменьшает время жизни носителей заряда, что приводит к снижению коэффициента усиления. ek-top.ru
• Образование дефектов в кристаллической решётке. ek-top.ru Ионы радиации, проникая в полупроводник, выбивают атомы из их нормальных положений в кристаллической решётке. ek-top.ru Эти дефекты создают ловушки для носителей заряда, изменяют электрические свойства материала и снижают его надёжность. ek-top.ru
• Изменение диэлектрических свойств изоляторов. ek-top.ru Радиация может изменять диэлектрическую проницаемость изоляторов, используемых в микросхемах. ek-top.ru Это может приводить к изменению ёмкости конденсаторов, ухудшению изоляции между проводниками и возникновению коротких замыканий. ek-top.ru

В зависимости от типа и характеристик падающего излучения могут возникать различные эффекты, как необратимые, так и (частично или полностью) обратимые. rep.bntu.by