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Risultati degli irraggiamenti con neutroni
e protoniAnnunziata Sanseverino
Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale
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Irraggiamento con neutroni
L’irraggiamento dei dispositivi è stato effettuato utilizzando il reattore Tapiro presso ENEA Casaccia.
Dispositivi in Silicio: 72 Mosfet
Dispositivi SiC:12 Mosfet12 Jfet
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Dosi
Tempo di irraggiamento:4 ore (K) 27 ore (N-K)31 ore (N)
Neutroni
6 schede contenenti ciascuna9 dispositivi
Il valore della dose è legato alla posizione della scheda all’interno del reattore ed al tempo di permanenza del campione all’interno dello stesso.
Fluenza 1MeV eq. su Si
Per ciascuna tipologia di MOSFET sono state condotte prove a 4 diverse dosi irraggiando 3 campioni per ogni dose.
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Mosfet in Si
MOSFET da 30V:
LR2703 (IR)
LR7843 (IR)
STP80N03L (STMicroelectronics)
STP22N (STMicroelectronics)
MOSFET da 200V:
IRFB31N20 (IR)
IRF630 (STMicroelectronics)
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Misure effettuate
Caratteristica Id-Vgs
Caratteristica inversa
Caratteristica ON
Leakage di gate
Tensione di soglia (ID=250uA)
Tensione di breakdown(ID=10uA)
Ron
Misure condotte su dispositivi:Pre irraggiamentoPre annealingPost annealing
Oltre 1000 forme d’onda
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Elaborazione dei dati
0 5 10 15 20 25 3010
-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
Si sono calcolati i parametri di interesse e rappresentati in funzione della dose di radiazione assorbita
0 1 2 3 4 5 6
x 1012
25.3
25.4
25.5
25.6
25.7
25.8
25.9
26
+
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LR2703 IR 30V
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LR7843 IR 30V
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STP80N03L ST 30V
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STP22N ST30V
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IRFB31N20 IR 200V
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IRF630 ST 200V
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Dispositivi SiC
Jfet SJEP120R100 SEMISOUTH 1200V
Mosfet CMF10120D CREE 1200V
DOSE 1: 3.95 1011 n/cm2
DOSE 2: 5.17 1011 n/cm2
DOSE 3: 6.77 1011 n/cm2
DOSE 4: 2.67 1012 n/cm2
12 dispositivi
12 dispositivi
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Misure effettuate
JFET
Caratteristica ON
Caratteristica Diodo Diretta
Caratteristica Diodo Inversa
Caratteristica Diodo per Vgs=0
MOSFET
Caratteristica ON
Leakage di gate
Caratteristica Id-Vgs
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JFET
Pre irraggiamento
Post
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MOSFET
Pre irraggiamento
Post
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Risultati dell’ irraggiamento con protoni
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Dispositivi testati
MOSFET Si
17 campioni IRF630 200V (STMicroelctronics)
4 campioni IRFB31N20 200V (IR)
Condizioni test:Vgs=-2V Vds=180V – 190V – 200V
In queste condizioni i dispositivi sono stati esposti al fascio fino al verificarsi della rottura.
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Risultati
IRF630
IRFB31N20
VGS = -2V
VGS = -2V
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Grazie per l’attenzione