Análise das alterações de características elétricas de pseudorresistores por ação do aumento de temperatura e radiação ionizante

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Gomes, Antonio Aurélio de Sousa
Orientador(a): Giacomini, R. C.
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5751
https://doi.org/10.31414/ee.2025.d.132057
Resumo: Com a evolução da microeletrônica novos dispositivos surgiram, e junto a eles surgiu o pseudorresistor, que na verdade, é um transistor MOS com uma conexão específica entre seus terminais. Nessa configuração, ele se comporta como um transistor MOS para uma limitada faixa de tensão, como um transistor bipolar em outra faixa e por ultimo, como um resistor. Neste trabalho, foi realizado o estudo das propriedades elétricas do pseudorresistor em relação a algumas adversidades, como a variação de temperatura do local onde ele está operando, considerando de 30 °C a 60 °C em passos de 10 °C de temperatura, e a exposição à radiação ionizante, do tipo raios X, avaliando o fenômeno da dose total de ionização (TID). Atrelado ao TID, foi analisado o tempo de annealing (recozimento) que o dispositivo precisa para retornar a suas características originais. Foi verificado que o dispositivo exibe diferentes valores de resistência em diferentes temperaturas, pois com o aumento da densidade de portadores intrínsecos no semicondutor, devido à geração térmica de pares elétron-lacuna. Com esse aumento há uma redução na resistividade do material, por isso, a temperatura de operação deve ser considerada quando o dispositivo for colocado para operação. Para a exposição a raios X, sua resistência equivalente variou pouco, considerando algumas doses acumuladas, de 4,3; 5,3 e 22 krad de dose total acumulada pelo dispositivo, que significa que o dispositivo ficou com cargas acumuladas regiões de óxido e nas interfaces óxido-semicondutor. Após o término da irradiação, o dispositivo permaneceu com efeitos da irradiação sobre ele durante algum tempo, mas depois ele tendeu a retornar a suas características originais, devido o annealing natural. Com simulações foi possível verificar que os circuitos auxiliares de caracterização (buffers) não interferem no processo de caracterização da resistência equivalente do pseudorresistor
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Neste trabalho, foi realizado o estudo das propriedades elétricas do pseudorresistor em relação a algumas adversidades, como a variação de temperatura do local onde ele está operando, considerando de 30 °C a 60 °C em passos de 10 °C de temperatura, e a exposição à radiação ionizante, do tipo raios X, avaliando o fenômeno da dose total de ionização (TID). Atrelado ao TID, foi analisado o tempo de annealing (recozimento) que o dispositivo precisa para retornar a suas características originais. Foi verificado que o dispositivo exibe diferentes valores de resistência em diferentes temperaturas, pois com o aumento da densidade de portadores intrínsecos no semicondutor, devido à geração térmica de pares elétron-lacuna. Com esse aumento há uma redução na resistividade do material, por isso, a temperatura de operação deve ser considerada quando o dispositivo for colocado para operação. Para a exposição a raios X, sua resistência equivalente variou pouco, considerando algumas doses acumuladas, de 4,3; 5,3 e 22 krad de dose total acumulada pelo dispositivo, que significa que o dispositivo ficou com cargas acumuladas regiões de óxido e nas interfaces óxido-semicondutor. Após o término da irradiação, o dispositivo permaneceu com efeitos da irradiação sobre ele durante algum tempo, mas depois ele tendeu a retornar a suas características originais, devido o annealing natural. Com simulações foi possível verificar que os circuitos auxiliares de caracterização (buffers) não interferem no processo de caracterização da resistência equivalente do pseudorresistorWith the advancement of microelectronics, new devices have emerged, including the pseudoresistor, which is essentially an MOS transistor configured with a specific connection between its terminals. In this configuration, the device behaves as a MOS transistor within a limited voltage range, as a bipolar transistor in another range, and finally as a resistor. This work investigates the electrical properties of the pseudo-resistor under various conditions, such as temperature variations between 30 °C and 60 °C in 10 °C increments and exposure to ionizing radiation (X-rays), focusing on the Total Ionizing Dose (TID) effect. Additionally, the annealing time required for the device to return to its original characteristics after irradiation was analyzed. The study revealed that the pseudo-resistor exhibits different resistance values depending on temperature. The increase in intrinsic carrier density within the semiconductor, caused by thermally generated electron-hole pairs, reduces the material's resistivity. Hence, operating temperature must be considered when deploying the device. Regarding X-ray exposure, the equivalent resistance exhibited minimal variation across accumulated doses of 4.3, 5.3, and 22 krad, indicating charge accumulation in oxide regions and at oxidesemiconductor interfaces. Post-irradiation, the device retained radiation effects temporarily but tended to return to its original state due to natural annealing. Simulations confirmed that the auxiliary characterization circuits (buffers) do not interfere with the equivalent resistance characterization process of the pseudo-resistorporpt_BRCentro Universitário FEI, São Bernardo do CampoPseudorresistorRadiação ionizanteResistênciaTemperaturaPseudo-resistorResistanceAnálise das alterações de características elétricas de pseudorresistores por ação do aumento de temperatura e radiação ionizanteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instacron:FEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALfulltextapplication/pdf3491149https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/98cf9654-36ae-4a7f-b83b-8149a7b2dff1/downloada10b36cdc298db18166a3af82c78d48bMD51trueAnonymousREADTEXTfulltext.txtfulltext.txtExtracted texttext/plain103340https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/25197f67-81a9-493d-9b7c-2ec7cb3d363b/downloadc3f6373da74e37089e5bba7aa4404bdeMD52falseAnonymousREADTHUMBNAILfulltext.jpgfulltext.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2541https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/eb1801c2-17f9-437b-87d6-4f659cf1f069/downloadcb27953540efd0747dd3686c5a2695ecMD53falseAnonymousREADFEI/57512025-11-21 23:01:13.753open.accessoai:repositorio.fei.edu.br:FEI/5751https://repositorio.fei.edu.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://sofia.fei.edu.br/pergamum/biblioteca/PRIhttps://repositorio-api.fei.edu.br/server/oai/requestcfernandes@fei.edu.bropendoar:2025-11-21T23:01:13Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI) - Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)false
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