Creator

Cassani, María Victoria

Title

Caracterización y modelización de dispositivos mos frente a radiación ionizante

Contributor

García Inza, Mariano
Carbonetto, Sebastián Horacio
Sambuco Salomone, Lucas Ignacio

Description

Fil: Cassani, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires
Disciplina: Ingeniería Electrónica
Presenta índice de contenido, índice de tablas e índice de figuras

Publisher

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería

Date

2018

Extent

88 p.

Abstract

Los dosímetros MOS son objeto de estudio para diversas aplicaciones
médicas y espaciales. En el presente trabajo, se caracterizaron transistores
de óxido grueso (600 nm) construidos previamente con el fin de ser utilizados como sensores y se evaluó una propuesta de método de medición. Además, se halló un ajuste de los datos obtenidos de las mediciones a través de un modelo basado en los fenómenos físicos involucrados.
Se midió la respuesta de los dosímetros frente a distintas tensiones de
polarización, la sensibilidad en función de la tensión umbral y del ángulo
de incidencia de la radiación, el efecto de fading, el porcentaje de dosis en
profundidad, la dependencia con el campo de irradiación y la dependencia
del dispositivo con la temperatura. Las caracterizaciones frente a radiación
se llevaron a cabo con un acelerador lineal (LINAC) de 6 MV. Al evaluar
la sensibilidad con la tensión de polarización de gate se obtuvo para V BIAS
= 0 V 74 mV/Gy, y luego aumentando hasta obtener con V BIAS = 24 V
270 mV/Gy. Trabajando con V BIAS = 0 V se obtuvo un rango de medición
de 85 Gy con una sensibilidad promedio de 62 mV/Gy. La profundidad de
dosis máxima medida fue 1,3 cm, igual que la cámara de ionización usada
como referencia. La respuesta angular presentó una variación menor al 8 %.
El coeficiente térmico resultó ser -3,5 mV/ o C.
Se observó que el modelo numérico reproduce correctamente la respuesta
del sensor a la radiación, en particular la sensibilidad del mismo en función
de la tensión V BIAS y la evolución con la dosis de la tensión umbral para
una tensión V BIAS = 12 V constante. Considerando un único parámetro de
ajuste dado por el producto de la densidad de defectos y la tasa de captura de huecos, el error máximo obtenido es menor al 9 %. A partir del ajuste previo, se simuló la respuesta del sensor durante una medición con V BIAS alternado entre 20 V y 0 V, observándose cómo la simulación predice el comportamiento general del sensor.
Se propuso y evaluó un sistema de medición que permite utilizar al dosímetro MOS polarizado con un capacitor que evita el uso de cables y permite obtener mayor sensibilidad. Las pruebas realizadas con una fuente de Sr-90 permitieron observar que para un dispositivo previamente irradiado existe un efecto de fading inicial que influye considerablemente en la respuesta. Una vez extinguido este fenómeno las mediciones presentaron valor medio constante y con una dispersión de 2,6 %.

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