Установка измерения поглощенной дозы радиационного излучения на основе транзисторных сенсоров со структурой металл — диэлектрик — полупроводник - page 2

В.В. Андреев, А.А. Столяров, И.В. Соловьев
2
в диэлектрике с однотипной реакцией на облучение [5, 6]. Сдвиг поро-
гового напряжения является информативным показателем, характери-
зующим поглощенную дозу ионизирующего излучения.
Пороговое напряжение МДП-транзистора с индуцированным ка-
налом обычно измеряется как напряжение на затворе при некотором
заданном токе стока.
Данное напряжение определяет минимально
допустимое значение напряжения питания, уровень токов потребле-
ния, помехозащищенность. Потребление энергии микросхемами в
неактивном состоянии определяется значениями подпорогового тока
и порогового напряжения. Она отражает экономичность микросхем,
время работы приборов от аккумуляторов и батарей.
Существует несколько методов, с помощью которых можно по-
лучить значение порогового напряжения МДП-транзисторов:
Метод экстраполяции, подбора по значению тока стока
, то-
чечный. Состоит в достраивании передаточной характеристики до
пересечения с осью абсцисс (при нулевом токе стока). Для проведе-
ния измерений необходимо знать определенные характеристики
транзистора, параметры подложки, диэлектрика. Величину порогово-
го напряжения можно рассчитать, используя характеристики в обла-
сти плавного канала или отсечки. Ток стока в общем идеальном слу-
чае [7] может быть представлен следующими уравнениями:
2
0
при
при
, 0
;
2
при
,
2
GS
TH
DS
D
DS GS
TH
GS
TH
DS
GS
TH
GS
TH
GS
TH DS
GS
TH
U U
U
I
KU U U
U U U U U
K U U
U U U U U

 
  
 
где
D
I
— ток стока;
GS
U
— напряжение между истоком и затвором
транзистора;
TH
U
— пороговое напряжение;
K
— крутизна;
DS
U
напряжение сток-исток.
Метод подбора порогового напряжения по значению тока стока
заключается в получении выходных вольт-амперных характеристик
полевого транзистора. Искомое напряжение определяется итератив-
ным подбором напряжения на затворе и поддержанием постоянного
напряжения на стоке. Процесс итерации завершается, когда ток стока
достигает определенной заранее величины.
В
точечном методе
определения порогового напряжения ис-
пользуют ток стока небольшой амплитуды, близкий к оси абсцисс на
передаточной характеристике полевого транзистора. Для проведения
измерений электроды затвора и стока транзистора заземляют. К ис-
току полевого транзистора с индуцированным каналом подключают
1 3,4,5,6,7,8
Powered by FlippingBook