Влияние радиации на коэффициент усиления

Максимальный интегральный поток частиц Ф, который может выдерживать транзистор для заданного изменения параметра b₀ , определяется из соотношения:

, (10.1)

где f_а – граничная частота усиления по току в схеме с общей базой;

b₀ – коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером (до начала облучения);

b₀^об - коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером (после облучения);

к – постоянная, зависящая от типа транзистора (нейтр/с)/см².

Таблица 10.6. Значения коэффициента к.

Как видно из таблицы наибольшую радиационную стойкость имеют германиевые p-n-p транзисторы. Они при прочих равных условиях выдерживают поток быстрых нейтронов на 1 – 2 порядка больше, чем кремниевые. Ориентировочно для оценки радиационной стойкости можно пользоваться диаграммой.

Левые границы прямоугольников соответствуют тем значениям потоков и доз, при которых становятся заметными необратимые изменения, а правые границы – значения потоков и доз, при которых характеристики транзисторов находятся на грани пригодности (в качестве критерия годности выбрано изменение коэффициента усиления b₀).

Предпочтение следует отдавать германиевым p-n-p транзисторам с высоким значением f_а и малым b₀ для устройств, работающих в условиях ионизирующей радиации.

При радиации происходит в основном изменение кратковременное I_к0. Причинами изменения являются:

а) ионизация, создаваемая g - лучами, изменяющая поверхностные свойства полупроводника;

б) свойства материала корпуса, окружающего переход;

в) разрушения в полупроводниках, обусловленные нейтронами.

Ионизация, создаваемая радиацией, инжектирует избыток носителей в транзистор, вследствие чего возникают значительные шумы. Например, облучении потоком g - лучей при мощности дозы 2*10⁶ Р/ч приводит к возрастанию шумов на 2 дб. Шумы исчезают при выходе из поля излучения.