Desenvolvimento de dosimetros com diodos de Si resistentes a radiacao para dosimetria de altas doses

• Autor(a) principal: CAMARGO, FABIO de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9466
• topic: gamma radiation; cobalt 60; gamma dosimetry; radiation doses; radiation effects; silicon diodes

Neste trabalho s??o apresentados os resultados obtidos com diodos resistentes a danos de radia????o dos tipos fus??o zonal padr??o (FZ), fus??o zonaI com difus??o de oxig??nio (DOFZ) e Czochralski magn??tico (MCz) em dosimetria de processamento por radia????o gama. Estes dispositivos de jun????o p+-n-n+ foram manufaturados por Okmetic Oyj. (Vantaa, Finland) e processados no Centro de Microeletr??nica da Universidade de Tecnologia de Helsinki no ??mbito da colabora????o RD50 do CERN. As sondas dosim??tricas, baseadas nos dispositivos FZ, DOFZ and MCz, foram projetadas para operar sem tens??o de polariza????o no modo de corrente direta como dos??metros on-line de radia????o. As irradia????es foram realizadas no Centro de Tecnologia das Radia????es (CTR) no IPEN-CNEN/SP usando a fonte de 60Co (Gammacell 220 Nordion) com a taxa de dose de aproximadamente 2,4 kGy/h. A resposta em corrente de cada diodo foi medida em fun????o do tempo de exposi????o em intervalos de dose desde 5 kGy at?? 50 kGy atingindo a dose total absorvida 275 kGy. Os resultados obtidos demonstraram um significante decr??scimo da fotocorrente gerada em todos os dispositivos para doses totais absorvidas superiores a aproximadamente 25 kGy. Para reduzir este efeito, as amostras foram pr??-irradiadas com raios gama do 60Co a uma dose de 700 kGy, para saturar a produ????o de armadilhas no volume sens??vel do diodo. Depois da pr??-irradia????o, apesar de serem menos sens??veis, todos os dispositivos apresentaram sinais de corrente est??veis mesmo para a dose total absorvida de 275 kGy. A fim de monitorar poss??veis efeitos de danos de radia????o VII produzidos nos diodos, as correntes de fuga e capacit??ncia destes dispositivos foram medidas em fun????o da dose total absorvida. As curvas de calibra????o dos dos??metros mostraram respostas quadr??ticas com coeficientes de correla????o maiores do que 0,9999 para doses totais absorvidas de at?? 275 kGy. A compara????o entre as respostas dosim??tricas dos diodos estudados evidenciou que o melhor resultado foi obtido com o MCz que exibiu maiores sensibilidade e estabilidade do que os dispositivos FZ e DOFZ. No entanto, ?? importante notar que todos os diodos pr??-irradiados podem ser utilizados como dos??metros em aplica????es de processamento por radia????o gama.