UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

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Efectos de la radiación sobre componentes electrónicos básicos
La capacidad asociada a un
condensador MOS ideal se ha
representado en fig. 3.34. Como puede
verse, tiene un mínimo valor en torno a
0 V pero se incrementa a medida que
aumenta la tensión de puerta a causa
del incremento de las regiones de
vaciamiento. En un condensador real,
se observa que la transición no se
produce a 0 V sino que es una tensión
menor (3.34-Preirradiation). La causa Fig 3.34: Evolución de la capacidad de un transistor NMOS
de este desplazamiento es la presencia
irradiado [Zai66].
de carga atrapada en el óxido durante el proceso de fabricación. Esta diferencia es utilizada de
forma habitual para conocer la carga total atrapada en un transistor MOSFET a través de la
siguiente fórmula:
qN · = C · ∆ V
(3.60)
OX OX
siendo NOX el número de cargas atrapadas en el óxido, COX la capacidad del óxido y ∆V la
diferencia entre el valor ideal y el teórico. Si se irradia el transistor, se observan dos efectos. Por
un lado, la gráfica se desplaza hacia la izquierda. Sin embargo, la gráfica ya no es un calco de la
obtenida antes de la irradiación (3.34-Postirradiation) ya que se ha producido una leve
deformación en el transistor irradiado a causa de la existencia de estados superficiales de la
interfaz óxido-semiconductor. Estos estados influyen en el valor del potencial de superficie y
disminuyen la pendiente máxima en la relación entre la capacidad y la tensión de puerta.
3.8.6 Efectos de la radiación ionizante en transistores MOS. Variación de la
movilidad superficial y variación de la transconductancia.
El último efecto que se produce en transistores MOSFET sometidos a radiación ionizante
es la disminución de la movilidad superficial, ya que los estados de superficie dificultan el
movimiento de los portadores. La movilidad de éstos depende del número de trampas creadas
por los estados de superficie y puede calcularse con la expresión (2.20).
Esta disminución de la movilidad tiene una serie de consecuencias importantes. En primer
lugar, la transconductancia β de los transistores disminuye proporcionalmente a la movilidad,
observándose también una disminución en los valores de la ganancia en pequeña señal del
transistor, la resistencia equivalente en la zona óhmica, etc.
3.9 El ruido en componentes irradiados
Las principales fuentes de ruido inherente a los dispositivos electrónicos son el ruido
térmico, el ruido de disparo y el ruido flicker [Gra95]. Los dos primeros son independientes de la