UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 3
3.6.4 Efectos del la radiación ionizante en los transistores bipolares.
Los transistores bipolares son dispositivos electrónicos en los que el transporte de corriente
se lleva a cabo mediante los portadores minoritarios. Estos apenas son afectados por la dosis
total de radiación ionizante por lo que los transistores bipolares son muy resistentes a este tipo de
radiación. Sólo hay dos efectos que son dignos de reseñar cuando un transistor bipolar sufre la
acción de la radiación ionizante.
En primer lugar, cuando un transistor bipolar sufre la acción de este tipo de radiación, se va
a crear un exceso de portadores minoritarios que darán lugar a fotocorrientes en las uniones PN
del transistor, que desaparecen cuando la irradiación cesa. Asimismo, estas corrientes pueden
modelarse como fuentes de corriente constantes en paralelo con las uniones PN del transistor y
estudiar el comportamiento del transistor en este caso. Esta técnica puede aplicarse incluso a
circuitos integrados construidos en tecnología bipolar (Fig. 3.19).
Fig. 3.19: Referencia de tensión de tipo band-gap en el que se
han incorporado fuentes de corriente de origen fotoeléctrico en
las uniones BC inversamente polarizadas [Dev02].
El segundo efecto es más duradero pues está relacionado con las componentes de corriente
aparecidas entre la interfaz del silicio y el óxido de protección. Como se vio en el caso de la
unión PN, la acumulación de cargas en el óxido de protección conlleva la aparición de una nueva
componente de corriente entre la base y el emisor. Si la dosis es alta, se produce un aumento de
las corrientes de generación-recombinación a causa del aumento de la anchura de la región de
vaciamiento. Sin embargo, el efecto de ambas corrientes es similar. Ya se vio en el apartado
anterior que el incremento de las corrientes de generación-recombinación producido por la
disminución del tiempo de vida media de los portadores minoritarios inducía un descenso en el
valor de hFE. A pesar de que el origen de las corrientes parásitas es diferente en el caso de que un
transistor sea irradiado con radiación ionizante, el efecto es similar. En un transistor bipolar se
espera una reducción del valor de la ganancia en corriente similar al mostrado en fig. 3.20.
Asimismo, se predice una leve disminución del máximo valor de la ganancia si hay daño por
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Fig. 3.20: Ganancia h FE de un transistor irradiado con
radiación ionizante. Puede observarse el descenso de la
ganancia en la zona de pequeños valores de la corriente de
base.