UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Acción de la radiación sobre los materiales utilizados en el diseño electrónico
Fig. 2.4: Las cuatro anteriores figuras constituyen un resumen de la acción de la dosis total de radiación ionizante en un aislante.
En primer lugar, se crean pares electrón hueco por efecto fotoeléctrico (a). Los electrones desaparecen rapidamente pero los
huecos permanecen. Estos ionizan los átomos de hidrógeno atrapados en la red cristalina (b). Al cabo de un tiempo, los huecos
llegan al electrodo negativo aunque algunos quedan atrapados (c). Mucho tiempo después, los iones de hidrógeno llegan a la
interfaz, creando nuevos estados de superficie en el caso de que en la parte inferior exista un semiconductor.
el producto de convolución del ritmo de generación de cargas, su movimiento y su destrucción
por recocido térmico, se ha podido predecir de forma satisfactoria la evolución temporal de
transistores MOS para distintos ritmos de radiación ionizante para tiempos de más de un año
[Sai00, Sai01].
En cambio, el recocido por efecto túnel se produce por un mecanismo diferente. Dado que
existe una barrera de potencial entre el óxido y el material, los electrones podrán atravesarla en
función de su anchura. Este fenómeno es predominante en óxidos muy estrechos y explica un
hecho curioso: Cuanto más estrecho sea el óxido de puerta, mayor es la tolerancia de la
tecnología a la dosis total de radiación ionizante aunque, como se verá en el apartado 2.5, la
reducción del tamaño favorece la aparición de sucesos aislados.
La principal diferencia entre estos dos fenómenos es que el primero es fuertemente
dependiente de la temperatura y de la posición de los niveles de energía. Además, el recocido por
efecto túnel está muy relacionado con la distribución espacial de las cargas.
2.4.2 Creación de trampas en la interfaz SiO2-Si por radiación ionizante [Ane00]
Además de la acumulación de cargas eléctricas positivas en el óxido, la radiación ionizante
altera el óxido mediante la creación de trampas en la interfaz entre el óxido y el semiconductor
(En la mayor parte de los casos, silicio). Estas trampas existen siempre en este tipo de interfaz
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