UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

69
Efectos de la radiación sobre componentes electrónicos básicos
- Comportamiento en frecuencia de los transistores de unión de efecto campo: Se ha
supuesto que la ganancia en pequeña señal de un transistor JFET o MESFET es constante.
Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia de la señal, la ganancia disminuye a
causa de la existencia de capacidades parásitas. El transistor n-JFET o MESFET muestra
un polo en el dominio de la frecuencia de tal forma que la frecuencia de ganancia unidad
es:
f
T
qµ N a
= (3.49)
2πε
2
n D
2
S L
En el caso de que el transistor sea de canal p, sólo hay que sustituir la movilidad y el
dopado para adaptarlo al caso de este transistor.
3.7.2 Efectos del daño por desplazamiento sobre los transistores JFET y MESFET
El transporte de corriente en este tipo de transistores se realiza por medio de portadores
mayoritarios. Por esta causa, la reducción del tiempo de vida media de los portadores
minoritarios, que acontece a dosis menores que la eliminación de portadores o el aumento de la
resistividad, apenas les afecta. El único parámetro controlado por esta magnitud es la corriente
de fuga a través de la unión entre la puerta y el canal, tal y como se vio en el apartado dedicado
al diodo de unión.
El primer efecto que debe esperarse es un incremento de las fugas a través de la puerta a
causa del aumento de las corrientes de recombinación. Adicionalmente, debe presentarse un
aumento de la corriente que atraviesa el transistor cuando está por debajo de la tensión de pinchoff.
Este efecto debe ser mayor en los transistores JFET que en los MESFET pues ya se vio
anteriormente que las uniones Schottky son más tolerantes a la radiación que las uniones PN. Se
ha constatado la existencia de este incremento en transistores JFET sometidos a daño por
desplazamiento y responde perfectamente al modelo del incremento de las corrientes de
recombinación [MA92, p. 637].
Sin embargo, existen datos experimentales que apuntan hacia lo contrario en algunas
circunstancias [For99]. Forster et alt. encontraron que la corriente de fuga a través de la puerta de
transistores JFET decrece a causa de la decreciente importancia de las corrientes de
recombinación. Este problema aún sigue abierto y no se ha hallado ninguna explicación
satisfactoria a este hecho.
A medida que la irradiación progresa, la eliminación de portadores y la disminución de la
movilidad comienza a ser especialmente importante. Se puede observar que tanto VP como IDSS
son proporcionales a la concentración de portadores en el canal y a la movilidad de éstos. Por
tanto, se predice una reducción de estos dos valores a medida que aumenta la dosis de radiación.
Además, se puede deducir de (3.46)-(3.47) que la ganancia en pequeña señal es más o menos
proporcional al dopado del canal. Al disminuir éste, la ganancia también lo debe hacer. Estos
hechos han sido ampliamente estudiados para JFET [Cit96, Jan88, Mcl94] y transistores