The results discussed in this paper are relevant to junction field effect transistors (JFETs) and JFET-based charge sensitive amplifiers fabricated in a detector compatible process. Such structures were irradiated with 27 MeV protons to evaluate the suitability of the technology for space applications and high-energy physics experiments from the standpoint of radiation tolerance. The process investigated in this work, originally designed for the fabrication of silicon detectors to be operated in a fully depleted condition, has been tuned to embed N-channel JFETs, NMOS devices and bipolar transistors in the same high resistivity substrate. The most significant electrical parameters have been monitored after exposing the test structures to different proton fluences in order to characterize their total dose and bulk damage response. Comparison with the results from previous irradiations with gamma-rays might be helpful in shedding light on the fundamental mechanisms underlying radiation damage in JFET silicon devices.

Proton-induced damage in JFET transistors and charge preamplifiers on high-resistivity silicon

TRAVERSI, Gianluca;MANGHISONI, Massimo;RE, Valerio;
2004-01-01

Abstract

The results discussed in this paper are relevant to junction field effect transistors (JFETs) and JFET-based charge sensitive amplifiers fabricated in a detector compatible process. Such structures were irradiated with 27 MeV protons to evaluate the suitability of the technology for space applications and high-energy physics experiments from the standpoint of radiation tolerance. The process investigated in this work, originally designed for the fabrication of silicon detectors to be operated in a fully depleted condition, has been tuned to embed N-channel JFETs, NMOS devices and bipolar transistors in the same high resistivity substrate. The most significant electrical parameters have been monitored after exposing the test structures to different proton fluences in order to characterize their total dose and bulk damage response. Comparison with the results from previous irradiations with gamma-rays might be helpful in shedding light on the fundamental mechanisms underlying radiation damage in JFET silicon devices.
journal article - articolo
2004
Inglese
online
51
5
2880
2886
esperti anonimi
Settore ING-INF/01 - Elettronica
technological research; microelectronics; radiation detection; semiconductor sensors;
L’articolo si colloca nel contesto della ricerca sui dispositivi elettronici nelle tecnologie più avanzate oggi disponibili. Vengono studiati dispositivi realizzati in collaborazione con l’IRST (Istituto per la Ricerca Scientifica e Tecnologica) di Trento, che è una delle istituzioni nazionali maggiormente attive nel campo della ricerca sui semiconduttori. Sono stati realizzati sensori di radiazione ed elettronica di lettura sullo stesso substrato di silicio utilizzando una tecnologia altamente innovativa al cui sviluppo ha contribuito il gruppo di Elettronica dell’Università di Bergamo nell’ambito di progetti PRIN finanziati dal MIUR. Questo lavoro di ricerca ha importanti ricadute nel campo della strumentazione elettronica per misure con sensori in campo medico e industriale. Inoltre l’articolo affronta il problema della resistenza alle radiazioni, che, oltre a coinvolgere aspetti di notevole interesse dal punto di vista della fisica e della tecnologia dei dispositivi, è di fondamentale importanza per applicazioni spaziali (telecomunicazioni satellitari) o mediche (radiografia e radioterapia). L’articolo e’ in particolare mirato ad applicazioni a sensori a semiconduttore per la rivelazione di radiazioni, ed è stato presentato al 2003 RADECS (Radiation Effects on Components and Systems) Conference a Noordwijk (Olanda). Si tratta di uno dei congressi più importanti in questo settore. Anche la rivista su cui è stato successivamente pubblicato l’articolo è una delle più prestigiose in questo campo a livello internazionale. impact factor 1.737
Traversi, Gianluca; Manghisoni, Massimo; Re, Valerio; Speziali, Valeria; Ratti, Lodovico; Della Betta, Gian Franco; Candelori, Andrea
info:eu-repo/semantics/article
reserved
Non definito
7
1.1 Contributi in rivista - Journal contributions::1.1.01 Articoli/Saggi in rivista - Journal Articles/Essays
262
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