UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

CAPITULO 2
ACCIÓN DE LA RADIACIÓN SOBRE LOS MATERIALES
UTILIZADOS EN EL DISEÑO ELECTRÓNICO
Antes de llevar a cabo la descripción del modo en que afecta la radiación a los
componentes electrónicos complejos, es necesario realizar una breve descripción del modo en
que ésta afecta a los materiales que los forman. Estos se clasifican en semiconductores, metales,
dieléctricos y materiales de encapsulado. Los tres primeros constituyen el corazón del
componente y sus propiedades físicas determinan las características eléctricas y su
comportamiento en los dispositivos electrónicos. Los materiales de encapsulado son de origen
orgánico (plásticos) o mineral (cerámicos).
Asimismo, es necesario hacer una división entre los mecanismos físicos que afectan a los
materiales: No ionizantes o por desplazamiento, en los que el daño se produce al ser arrancados
átomos de la red cristalina, e ionizantes, en los que el daño se debe principalmente a la liberación
de cargas. Ambos mecanismos no son excluyentes y pueden acontecer de forma simultánea. P.
e., un protón puede chocar contra los átomos de un material creando defectos cristalinos y, al
mismo tiempo, crear un exceso de carga libre al arrancar electrones a lo largo de su trayectoria.
Un caso totalmente distinto es el de un neutrón de baja energía, que apenas produce ionización
siendo muy importante el daño por desplazamiento. En el otro extremo de comportamiento, la
radiación gamma produce daño principalmente por mecanismos de ionización.
Finalmente, hay que reseñar que el daño puede producirse de forma homogénea en todo el
material (rayos gamma) o bien en zonas muy localizadas de éste (iones pesados, rayos
cósmicos). En este último caso, pueden aparecer los llamados “sucesos aislados” ó “single
events”.
2.1 Daño producido por medios no ionizantes en semiconductores
La llegada de una partícula pesada al interior de un semiconductor tiene como
consecuencia inmediata que algunos átomos sean arrojados fuera de su posición de equilibrio.
De este modo, se generan defectos tipo Frenkel, que consisten en un par formado por una
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