Análisis numérico de la corriente oscura de fotodiodos expuestos a radiación solar

MARCELO ANGEL CAPPELLETTI; ARIEL PABLO CÉDOLA; EITEL LEOPOLDO PELTZER Y BLANCÁ

Salta

Workshop; 92ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2007

Asociación Física Argentina

Las caracter´ısticas de la radiaci´on solar que pueden afectar a una misi´on espacial son altamente dependientes de la fecha de lanzamiento de la misi´on, de la duraci´on de la misma y de la ´orbita en la cual permanecer´a. La irradiaci´on de protones, part´ıculas que mayoritariamente intervienen en la Orbita Baja Terrestre (LEO), da?na la estructura de los dispositivos electr´onicos, acelerando el envejecimiento de los mismos, proceso que puede conducir a fallas permanentes de la misi´on. El presente trabajo consiste en el an´alisis por medio de simulaciones num´ericas, de la corriente oscura de fotodiodos PIN (p-intr´ınseco-n) de silicio, cuando son irradiados con protones. Los da?nos por radiaci´on considerados son los da?nos por desplazamiento de ´atomos. Han sido analizados cuarenta fotodiodos PIN con diferentes caracter ´ısticas constructivas. Los c´odigos de simulaci´on generados resuelven las ecuaciones de Poisson y continuidad de portadores en forma autoconsistente. Los defectos causados por la radiaci´on son formulados en t´erminos del coeficiente de da?nos. El principal efecto debido a la radiaci´on es la disminuci´on del tiempo de vida de los portadores minoritarios. A partir del trabajo desarrollado, se ha obtenido un modelo anal´ıtico que permite describir el comportamiento de la corriente oscura de los dispositivos analizados de manera simple y en funci´on de escasos par´ametros. Este modelo posibilita el uso de los fotodiodos PIN como detectores de radiaci´on. Se ha logrado adem´as, la optimizaci´on de par´ametros de los fotodiodos PIN, con el objetivo de ser utilizado en aplicaciones reales.