A Study of Transient Radiation Effects on Semiconductor Devices

전자소자의 과도방사선 영향 연구

우주방사선이나 과도펄스(Transient Radiation) 형태의 감마 방사선이 반도체에 조사되면 소자 내부에서 짧은 시간에 다량의 전하가 생성된다. 이 전하들과 증폭된 과전류는 소자의 고장(Upset, Latchup)과 오동작을 유발시키게 되고 나아가 전자부품이 소진(Burnout)되는 직접적인 원인이 된다. 본 연구에서는 이러한 핵폭 방출 과도방사선에 대한 전자부품/장비의 내방사선관련 기초연구로 군전자부품의 감마-과도방사선에 대한 피해분석 시험을 수행하고 나아가 과도방사선 방호기술 체계구축의 필요성에 대해 논하였다. 과도펄스 방사선시험은 군용으로 분류된 반도체 칩을 대상으로 포항 전자빔가속기를 사용하였다. 핵폭발 방출 과도방사선을 모사하기 위해 감마선 변환장치를 MCNP 설계를 통해 제작하고 단일모드의 마이크로초 단위 감마펄스 방사선을 방출시켜 시험대상 칩을 부착한 시험보드에 조사하는 과정으로 실험을 진행하였다. 온라인 고속 측정장치를 통한 전자소자의 과도방사선시험에서 다양한 피해현상을 측정할 수 있었고, 열상카메라 촬영을 통하여 과열상태를 관측함으로써 피해현상의 검증과 더불어 소진현상으로의 전개 가능성을 확인하였다.