Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin

Piikarbidipohjaisia puolijohdekomponentteja pidetään lupaavina kandidaatteina erilaisiin teollisuuden sekä tutkimustoiminnan käyttökohteisiin ja myös niiden säteilynkesto-ominaisuudet ovat suuren kiinnostuksen kohteena. Tässä työssä tarkasteltiin STPSC1006D Schottky-tehodiodin kykyä sietää korkeaene...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Lepistö, Juhani
Muut tekijät: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2020
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69996
_version_ 1826225727603736576
author Lepistö, Juhani
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Lepistö, Juhani Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Lepistö, Juhani Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Lepistö, Juhani
datasource_str_mv jyx
description Piikarbidipohjaisia puolijohdekomponentteja pidetään lupaavina kandidaatteina erilaisiin teollisuuden sekä tutkimustoiminnan käyttökohteisiin ja myös niiden säteilynkesto-ominaisuudet ovat suuren kiinnostuksen kohteena. Tässä työssä tarkasteltiin STPSC1006D Schottky-tehodiodin kykyä sietää korkeaenergistä elektronisäteilyä ja selvitettiin, millaisen riskin tämäntyyppisille komponenteille aiheuttavat esimerkiksi Jupiterin säteilyvöiden korkeaenergiset elektronit alueelle suuntautuvan JUICE-luotainoperaation yhteydessä. Tulosten pohjalta pyrittiin arvioimaan komponentin säteilynkestoa ja vaurioiden vakavuutta sekä mahdollisia vauriomekanismeja. Diodia kuvaavia diodiparametrejä tutkittiin eri lämpötiloissa ennen ja jälkeen elektronisäteilytyksen virta-jännite- sekä kapasitanssi-jännite -käyristä saatavaa tietoa hyödyntäen. Näiden avulla selvitettiin diodin kynnysjännite, ideaalisuuskerroin, saturaatiovirta ja donoritilojen tiheys. Parametreissa havaittujen muutosten avulla tutkittiin, missä määrin diodit olivat vahingoittuneet säteilyaltistuksen aikana ja miten toimintakykyisinä komponentit pysyivät säteilyannoksen saatuaan. Näiden mittausten perusteella voitiin todeta, että nyt tarkastellut komponentit säilyttivät pääpiirteissään ominaisuutensa, eikä tarkastelluissa suureissa havaittu merkittäviä muutoksia verrattaessa niitä ennen ja jälkeen säteilyn. Myötäsuuntainen virta oli kasvanut hieman välittömästi säteilyannoksen jälkeen, mutta myöhemmässä mittaksessa arvo oli normalisoitunut. Ideaalisuuskertoimen, Schottky-kynnyksen ja donoritilojen tiheyden arvot olivat muuttuneet hieman, mutta pysyivät kuitenkin virherajojen sisäpuolella. Sillä, oliko diodi biasoitu vai maadoitettu säteilytyksen aikana ei näyttänyt olevan suurta merkitystä komponenteille laskettujen parametrien arvojen perusteella. Mittausten perusteella diodien toimintakyky ei sanottavasti alentunut ja niitä voi pitää säteilynkestoltaan riittävinä. Tulevaisuudessa tulisi selvittää, miten diodin ominaisuudet muuttuvat suurempaa säteilyannosta käyttäen ja missä vaiheessa diodin rakenteelliset ominaisuudet muuttuvat siinä määrin, että komponentin voidaan katsoa pysyvästi vaurioittuneen. Myös eri lämpötiloissa tapahtuvaa säteilytystä eri biasointijännitteillä tulisi selvittää.
first_indexed 2024-09-11T08:49:48Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Javanainen, Arto", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Lepist\u00f6, Juhani", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-06-17T05:17:57Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-06-17T05:17:57Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69996", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Piikarbidipohjaisia puolijohdekomponentteja pidet\u00e4\u00e4n lupaavina kandidaatteina erilaisiin teollisuuden sek\u00e4 tutkimustoiminnan k\u00e4ytt\u00f6kohteisiin ja my\u00f6s niiden s\u00e4teilynkesto-ominaisuudet ovat suuren kiinnostuksen kohteena. T\u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 tarkasteltiin STPSC1006D Schottky-tehodiodin kyky\u00e4\nsiet\u00e4\u00e4 korkeaenergist\u00e4 elektronis\u00e4teily\u00e4 ja selvitettiin, millaisen riskin t\u00e4m\u00e4ntyyppisille komponenteille aiheuttavat esimerkiksi Jupiterin s\u00e4teilyv\u00f6iden korkeaenergiset elektronit alueelle suuntautuvan JUICE-luotainoperaation yhteydess\u00e4.\nTulosten pohjalta pyrittiin arvioimaan komponentin\ns\u00e4teilynkestoa ja vaurioiden vakavuutta sek\u00e4 mahdollisia vauriomekanismeja.\n\nDiodia kuvaavia diodiparametrej\u00e4 tutkittiin eri l\u00e4mp\u00f6tiloissa ennen ja j\u00e4lkeen elektronis\u00e4teilytyksen\nvirta-j\u00e4nnite- sek\u00e4 kapasitanssi-j\u00e4nnite -k\u00e4yrist\u00e4 saatavaa tietoa hy\u00f6dynt\u00e4en. N\u00e4iden avulla selvitettiin diodin kynnysj\u00e4nnite, ideaalisuuskerroin, saturaatiovirta ja donoritilojen tiheys. Parametreissa\nhavaittujen muutosten avulla tutkittiin, miss\u00e4 m\u00e4\u00e4rin diodit olivat vahingoittuneet s\u00e4teilyaltistuksen aikana ja miten toimintakykyisin\u00e4 komponentit pysyiv\u00e4t s\u00e4teilyannoksen saatuaan.\n\nN\u00e4iden mittausten perusteella voitiin todeta, ett\u00e4 nyt tarkastellut komponentit s\u00e4ilyttiv\u00e4t p\u00e4\u00e4piirteiss\u00e4\u00e4n ominaisuutensa, eik\u00e4 tarkastelluissa suureissa havaittu merkitt\u00e4vi\u00e4 muutoksia verrattaessa\nniit\u00e4 ennen ja j\u00e4lkeen s\u00e4teilyn. My\u00f6t\u00e4suuntainen virta oli kasvanut hieman v\u00e4litt\u00f6m\u00e4sti s\u00e4teilyannoksen j\u00e4lkeen, mutta my\u00f6hemm\u00e4ss\u00e4 mittaksessa arvo oli normalisoitunut.\nIdeaalisuuskertoimen, Schottky-kynnyksen ja donoritilojen tiheyden arvot olivat \nmuuttuneet hieman, mutta pysyiv\u00e4t kuitenkin\nvirherajojen sis\u00e4puolella. Sill\u00e4, oliko diodi biasoitu vai maadoitettu s\u00e4teilytyksen aikana ei n\u00e4ytt\u00e4nyt\nolevan suurta merkityst\u00e4 komponenteille laskettujen parametrien arvojen perusteella.\n\nMittausten perusteella diodien toimintakyky ei sanottavasti alentunut ja niit\u00e4 voi pit\u00e4\u00e4 s\u00e4teilynkestoltaan riitt\u00e4vin\u00e4.\nTulevaisuudessa tulisi selvitt\u00e4\u00e4, miten diodin ominaisuudet muuttuvat suurempaa s\u00e4teilyannosta k\u00e4ytt\u00e4en ja miss\u00e4 vaiheessa diodin rakenteelliset ominaisuudet muuttuvat siin\u00e4\nm\u00e4\u00e4rin, ett\u00e4 komponentin voidaan katsoa pysyv\u00e4sti vaurioittuneen. My\u00f6s eri l\u00e4mp\u00f6tiloissa tapahtuvaa s\u00e4teilytyst\u00e4 eri biasointij\u00e4nnitteill\u00e4 tulisi selvitt\u00e4\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2020-06-17T05:17:57Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-06-17T05:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "71", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "elektronis\u00e4teily", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Schottky-diodi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "piikarbidi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Korkeaenergisen elektronis\u00e4teilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202006174229", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4021", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "diodit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "s\u00e4teily", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "puolijohteet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "elektronit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "s\u00e4teilytys", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_69996
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:21Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/52978548-ca32-4784-9ebc-1425e59a5c9d\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202006174229.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Lepistö, Juhani Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin elektronisäteily Schottky-diodi piikarbidi Fysiikka Physics 4021 diodit säteily puolijohteet elektronit säteilytys
title Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
title_full Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
title_fullStr Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
title_full_unstemmed Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
title_short Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
title_sort korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin schottky tehodiodeihin
title_txtP Korkeaenergisen elektronisäteilyn vaikutukset piikarbidipohjaisiin Schottky-tehodiodeihin
topic elektronisäteily Schottky-diodi piikarbidi Fysiikka Physics 4021 diodit säteily puolijohteet elektronit säteilytys
topic_facet 4021 Fysiikka Physics Schottky-diodi diodit elektronisäteily elektronit piikarbidi puolijohteet säteily säteilytys
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69996 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202006174229
work_keys_str_mv AT lepistöjuhani korkeaenergisenelektronisäteilynvaikutuksetpiikarbidipohjaisiinschottkytehodiodeih