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저자정보
김동성 (명지대학교 물리학과) 홍현승 (명지대학교 물리학과) 박혜민 (명지대학교 물리학과) 김정호 (명지대학교 물리학과) 주관식 (명지대학교 물리학과)
저널정보
대한방사선방어학회 방사선방어학회지 방사선방어학회지 제40권 제2호
발행연도
2015.1
수록면
110 - 117 (8page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

엑스선에 의한 반도체 소자의 방사선 손상 연구
김동성 物理學科 2016.01 학위논문

2015

엑스선에 의한 반도체 소자의 방사선 손상
김동성 ,  홍현승 ,  박혜민 외 2명 방사선방어학회지 2015.01 학술저널

초록· 키워드

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최근 방사선을 이용한 반도체 검사장비 산업의 증가로 이에 대한 기술 연구 수요 또한 증가하고 있다. 반도체 검사장비는 저에너지 엑스선으로 최저 40 keV에서 최고 120 keV의 에너지 영역을 사용하고 있지만, 국내에서는 저에너지 엑스선이 주는 방사선 손상 연구가 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구는 저에너지 엑스선을 이용하여 반도체 소자의 한 종류인 BJT (bipolor junction transistor)가 받는 방사선 손상에 관한 것이다. BJT는 NXP반도체사의 BC817-25(NPN type)를 사용하였으며, 엑스선 발생장치를 사용하여 엑스선을 조사하였다. BJT의 방사선 손상 여부는 엑스선 조사 전과 후에 전류 이득을 10으로 고정하고, 콜렉터 전류에 따른 콜렉터-이미터 전압을 측정하여 변화 정도를 분석하여 확인하였다. 엑스선 발생장치의 관전압은 40 kVp, 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp 등 다섯 가지로, 조사 시간은 60초, 120초, 180초, 360초, 540초 등 다섯 가지로 변수를 두었다. 실험 결과 BJT에서 저에너지 엑스선 즉, 120 keV 이하의 엑스선을 조사하여도 방사선 손상이 발생하는 것을 확인하였고, 특히 80 kVp에서 가장 큰 방사선 손상이 발생되었다. 이는 ELDRS (enhanced low dose rate sensitivity) 현상이 80 kVp을 기준으로 발생되는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 저에너지 엑스선을 이용한 반도체 검사장비의 효율적인 선량관리와 엑스선 여과기의 연구 및 개발에 기여할 것으로 기대한다.
#저에너지 엑스선 #방사선 손상 #ELDRS 현상

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McDonald PT / 2000 / Destructive heavy ion SEE Investigation of 3 IGBT devices / Radiation Effects Data Workshop google schola Srour JR / 2003 / Review of displacement damage effects in silicon devices / IEEE Trans Nucl Sci 50(3):653~670 google schola Daniel MF / 2013 / Total ionizing effects in MOS and low-dose-rate-sensitive linear-bipolar devices / IEEE Trans Nucl Sci 60(3):1706~1730 google schola Harold PH / 2013 / Mechanisms for radiation dose-rate sensitivity of bipolar transistors / IEEE Trans Nucl Sci 50(6):1901~1909 google schola Ronald LP / 1997 / A proposed hardness assurance test methodology for bipolar linear circuits and devices in a space ionizing radiation environment / IEEE Trans Nucl Sci 44(6):1981~1988 google schola

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