Fabricación y caracterización de capacitores MOS para el estudio de daño por radiación

M.L. IBARRA; M. BARRERA; M. ALURRALDE

Cataratas del Iguazú

Congreso; 13er Congreso Internacional en Ciencia y Tecnología de Metalurgia y Materiales; 2013

Las celdas solares y otros dispositivos semiconductores utilizados en el espacio sufren una degradación permanente debido a la radiación presente en el ambiente. Esta radiación afecta tanto los parámetros eléctricos como electrónicos de los dispositivos, reduciendo el tiempo de vida útil de los mismos en órbita. Con el objetivo de estudiar el efecto de los iones y otras radiaciones sobre el óxido de los dispositivos, se fabricaron capacitores MOS (Metal Óxido Semiconductor) diseñados ad hoc para ser degradados en condiciones controladas.Dichos dispositivos poseen una estructura de capas que consiste en un semiconductor, sobre el cual se depositó un óxido de un espesor determinado, y una capa de metal. Como sustrato se utilizaron obleas de silicio comerciales tipo p con pulido espejo. El óxido se creció térmicamente mediante una oxidación seca en ambiente de oxígeno ultrapuro en un horno a alta temperatura. El patrón de la figura de los capacitores se obtuvo mediante la técnica de fotolitografía que consiste en la transferencia del patrón del diseño presente en una máscara fotográfica a una capa de material fotosensible. Por último se depositó aluminio mediante evaporación térmica en cámara de vacío. La caracterización electrónica de los dispositivos se realizó mediante la obtención de las curvas C - V (Capacidad- Tensión) e I-V (Corriente ? Tensión) y el cálculo de parámetros característicos a partir de ellas. Se realizaron los ensayos de daño por radiación de los dispositivos utilizando el acelerador de iones pesados de tipo tandem electroestático (TANDAR). Los dispositivos fabricados se irradiaron con protones de 8 MeV y oxígeno de 25 MeV, con fluencias de 1,5x1011 y 1,13x109 p/cm2. Se presentan los primeros resultados del estudio de la capacidad en función de la tensión a distintas frecuencias, antes y después de las irradiaciones.