Piikarbidipohjaisten tehokomponenttien säteilyvastemittauksissa käytetyn suodatinpiirin mallintaminen - Kauppi, Aleksi (2022)
Tässä työssä mallinnettiin piikarbidipohjaisten tehokomponenttien säteilynkestomittauksessa käytettyä ylipäästösuodatinpiiriä. GSI:n microbeamin säteilynkestomittauksissa estosuuntaiseen etujännitteeseen asetettuja piikarbidi- Schottky-diodeita ja MOSFETejä säteilytettiin 4.8 MeV/u Au-ioneilla, etujännitteiden ollessa välillä 150 - 300 V. Ioniosumista syntyneet nopeat virtapulssit erotettiin suuresta tasajännitteestä ylipäästösuodattimen avulla ja mitattiin piirin läpi jännitteenä. Samalla vuotovirtaa mitattiin ajan funktiona Keithleyn virtamittarilla. Itse säteilynkestomittaukset oli suoritettu ennen tätä työtä. Tämän työn kokeellisessa osuudessa, mittauksessa käytetyn piirin taajuusvaste mitattiin ensin käyttäen Digilent Analog Discovery 2- signaaligeneraattoria/ oskilloskooppia. Piiristä luotiin sen jälkeen SPICE- malli, joka otti huomioon myös piirilevyn, koaksiaalikaapeleiden sekä oskilloskooppien impedanssit. Tarkat arvot parasiittisille impedansseille selvitettiin vertaamalla simuloituja taajuusvasteita mitattuihin Python-skriptin avulla. Kun impedanssit tunnettiin taajuusvasteen avulla tarkasti, selvitettiin herätteen ja vasteen välinen yhteys ajan funktiona. Vertaamalla piirin läpi mitattujen jännitepulssien aikaleimoja mitatun vuotovirran muutoksien aikaleimoihin selvisi, että pysyvät portaittaiset nousut vuotovirrassa syntyvät todennäköisesti niistä virtapulsseista, joissa komponentin läpi kulkee suurempi kokonaisvaraus.