بررسي و محاسبه اثر نقص جابجايي اتم هاي سيليكوني ناشي از تابش بر روي قطعات فوتوديودي با استفاده از تغييرات طول عمر حامل‌ها

Investigating and Calculating of Silicon Displacement defect due to irradiation on Photodiodes Using Carrier Lifetime Changes

فوتوديودها بعنوان ساختار پايه بسياري از قطعات مورد استفاده در ارتباطات نوري ممكن است تحت تابش يونيزان قرار گيرند. در اين كار تاثير PKAهايي با انرژي #38;shy;هاي مختلف( eV 50، eV 100 و eV 200، eV 500 و eV 1000 ) بر ساختار سيليكوني يك فوتوديود بررسي شده است. تاثيرات ميكروسكوپي PKA ها بر ساختار سيليكوني كه با عث ايجاد نقص هاي فرنكل و ايجاد سطوح جديد انرژي در باند ممنوعه اين نيمه #38;shy;هادي مي شود، توسط نرم افزار ديناميك مولكولي LAMMPS بررسي شده است. تغييرات ماكروسكوپي اين قطعه كه ناشي از گيراندازي حامل #38;shy;هاي بار در تله #38;shy;هاي بوجود آمده مي باشد، منجر به كاهش جريان كاتد و به دنبال آن بهره كوانتومي فوتوديود مي شود كه توسط نرم افزار SILVACO شبيه سازي و محاسبه شده است. بنابراين با توجه به تاثيرگذاري بر ضريب اطمينان داده #38;shy;هاي حاصل شده از اين قطعات، مي بايستي اين افت ناشي از تابش در هنگام طراحي مدارات و همچنين تحليل نتايج در نظر گرفته شود

Photodiodes as the base structure of many optical components may be exposed to ionizing radiation. In this paper, the effect of PKAs with different energies ( 50 eV, 100 eV and 200 eV, 500 eV and 1000 eV) have been investigated on a silicon photodiode. PKAs microscopic effects on the silicon structure, which cause #38;nbsp; Frenkel defects formation and the creation of new energy levels in the semiconductor band gap, #38;nbsp; The device #38;rsquo;s macroscopic changes due to the trapping of charge carriers in the created traps, lead to the reduction of the photodiode cathode current and, consequently, the quantum efficiency, which is simulated and calculated by SILVACO. This affects the reliability of the data obtained from these components, which should be considered when designing the circuits and analyzing the results.