بررسی تغییرات مشخصه‌های الکتریکی ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی، قبل و پس از پرتودهی گاما

نویسندگان

دانشگاه نیشابور

10.22052/6.5.31

چکیده

ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی (BJTs) قطعات نیمه‌هادی فعالی هستند که معمولاً به‌عنوان تقویت‌کننده و سوئیچینگ استفاده می‌شوند. در این تحقیق، ترانزیستورها برای کار در ناحیه‌ی فعال بایاس شده‌اند و با اندازه‌گیری مشخصه‌های الکتریکی قطعات، قبل و بعد از فرایند پرتودهی توسط چشمه‌ی 60Co، اثر تابش گاما بر روی هر یک از این مشخصه‌ها بررسی گردیده است. به‌منظور اندازه­ گیری هر مشخصه، ابتدا مدار مناسب برای هر ترانزیستور طراحی گردیده، سپس اندازه‌گیری‌های لازم انجام شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهند که با افزایش دز دریافتی توسط هر ترانزیستور، جریان کلکتور کاهش و ولتاژ کلکتور-امیتر افزایش می‌یابد. به­ طوری که بیش­ترین تغییر در مقدار مشخصه‌های ترانزیستورهای BD911 و 2N3420، پس از دریافت دز kGy 20 مشاهده می‌شود. از طرفی دزهای تابشی کمتر از kGy 1 تأثیر اندکی بر روی مشخصه‌های الکتریکی ترانزیستورهای BJT دارند. بنابراین می‌توان گفت که این ترانزیستورها دارای مقاومت ساختاری بیش­تری در مقابل پرتو بوده و می‌توان از آن‌ها در طراحی مدارهای الکترونیکی و دستگاه‌هایی که در محیط‌های تابشی به کار می ­روند، استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the changes of electrical characteristics of Bipolar Junction Transistors, before and after gamma irradiation

نویسندگان [English]

  • Maryam Amini
  • Alireza Vejdani Noghreiyan
  • Seyed Mohammad razavi
چکیده [English]

Bipolar junction transistors (BJTs) are active semiconductor devices commonly used for amplification and switching applications. In this study, transistors have been biased to operate in active region and by measuring the electrical characteristics of BJTs, the effect of gamma irradiation on each of these characteristics was investigated before and after the gamma irradiation by 60Co source. In order to measure the electrical characteristics, for each of the transistors under consideration, the appropriate circuit was designed. The experimental results show that by increasing the dose received by each transistor, the collector current decreases and collector-emitter voltage increases. So that the highest change in electrical characteristics of BD911 and 2N3420 transistors is observed after receiving the amount of 20kGy dose of gamma irradiation. On the other hand, doses of gamma radiation in the range of less than 1kGy does not have considerable effect on the electrical characteristics of BJT transistors. So, these transistors have the highest structure resistance against the gamma rays and can be used in designing electronic circuits used in radiant environments.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • BJT Transistor
  • Gamma Irradiation
  • Electrical characteristics

مراجع

[1] F.P Chee, H.F.A. Amir and S. Salleh. Defect Generation in Bipolar Devices by Ionizing Radiation. IOSR Journal of Applied Physics 6.3 (2014) 92–101. [2] M.M. Oo, N.M. Rashid, J.A. Karim, M.M. Zin and N.F. Hasbullah. Neutron Radiation Effect On 2N2222 And NTE 123 NPN Silicon Bipolar Junction Transistors. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 53.1 (2013) p. 012013. IOP Publishing. [3] O. Zeynali, D. Masti, M. Nezafat and A. Mallahzadeh. Study of “Radiation Effects of Nuclear High Energy Particles” on Electronic Circuits and Methods to Reduce Its Destructive Effects. Journal of Modern Physics 2.12 (2011) 1567. [4] C.F. Pien, H.F.A. Amir, S. Salleh and A. Muhammad. Effects of total ionizing dose on bipolar junction transistor. American Journal of Applied Sciences 7.6 (2010) 807–810. [5] S. Dasgupta and P. Chakrabarti. Effect of ionising radiation on the characteristics of a MOSFET. IEE Proceedings-Circuits, Devices and Systems 147.2 (2000) 133–138. [6] A.H. Johnston, G.M. Swift and B.G. Rax. Total dose effects in conventional bipolar transistors and linear integrated circuits. IEEE transactions on nuclear science 41.6 (1994) 2427–2436. [7] G.J. D’Souza. The effect of 8 MeV electrons on 2N907A PNP transistor. International Journal of Science, Environment and Technology 1.5 (2012) 447–453. [8] V.P. Singh, A.M. Ali, N.M. Badiger and A.M. El-Khayatt. Monte Carlo simulation of gamma ray shielding parameters of concretes. Nuclear Engineering and Design 265 (2013) 1071–1077. [9] V.P. Singh, S.P. Shirmardi, M.E. Medhat and N.M. Badiger. Determination of mass attenuation coefficient for some polymers using Monte Carlo simulation. Vacuum 119 (2015) 284–288. [10] D.R. McAlister. Gamma ray attenuation properties of common shielding materials. PG Research Foundation, University Lane Lisle, IL 60532 (2012).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار