Floating Gate PMOS Dosimeters Under Bias Controlled Cycled Measurement

Floating Gate Metal Oxide Semiconductor (FG-MOS) structures, designed and fabricated in a CMOS process, were irradiated under the Bias Controlled Cycled Measurement (BCCM) novel technique conditions. Results presented in this work show the possibility of using such structures with the BCCM technique to measure ionizing radiation absorbed dose over a range of several kGy without significant loss of sensitivity. Transients observed after the bias switch are related to the evolution of the charge distribution between the floating gate and oxide traps near the semiconductor.Fil: García Inza, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Lipovetzky, José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Faigon, Adrián Néstor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentin

New fowler-nordheim injection, charge neutralization, and gamma tests on the REM RFT300 RADFET dosimeter

Through the injection of a Fowler-Nordheim tunnel current or the inversion of oxide fields during irradiation (Radiation-Induced Charge Neutralization), the oxide charge trapped in thick-oxide (300 nm) commercial RADFETs, often called QOT could be erased. Novel trapped-hole and interface characteristics were observed after treatments of this type at high doses. With both erasure techniques, it was possible only to neutralize a fraction of the oxide trapped charge. A non negligible amount of charge and border traps is deemed here to be ?intractable?. That adjective an a symbol, QIN, are introduced for the first time in this paper. Later sections discuss the possible impact of these results. The conclusion for dosimetry is that a ?reusable RADFET? dosimeter, working up to an unprecedented dose before wearing out, may be a practical possibility.Fil: Lipovetzky, José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Holmes Siedle, A.. No especifíca;Fil: García Inza, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Faigon, A.. Universidad de Buenos Aires; Argentin

Zero temperature coefficient bias in MOS devices. Dependence on interface traps density, application to MOS dosimetry

In this paper the influence of temperature fluctuations on the response of thick gate oxide metal oxide semiconductor dosimeters is reviewed and the zero temperature coefficient (ZTC) method is evaluated for error compensation. The response of the ZTC current to irradiation is studied showing that the error compensation impoverishes with absorbed dose. Finally, an explanation and analytic expression for the shifts in the ZTC current with irradiation based on the interface traps creation is proposed and verified with experimental data.Fil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: García Inza, Mariano Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Lipovetzky, José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sambuco Salomone, Lucas Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Faigon, Adrian Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentin

Numerical modeling of radiation-induced charge neutralization in MOS devices

Radiation-induced charge neutralization at different bias is studied for 230 nm p-channel MOS dosimeters under γ-radiation. A physics-based numerical model is employed to reproduce the experimental results. Good agreement is obtained between measurements and simulations considering capture and neutralization rates independent of electric field during neutralization stages. Sensitivity curves during neutralization stages show a two part process consisting of a slow decrease for short times followed by a rapid fall. Remarkably, the model predicts this behavior and allows to understand that in terms of the potential well generated due to trapped holes within the oxide.Fil: Sambuco Salomone, Lucas Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio de Física de Dispositivos Microelectrónica; ArgentinaFil: García Inza, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio de Física de Dispositivos Microelectrónica; ArgentinaFil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio de Física de Dispositivos Microelectrónica; ArgentinaFil: Lipovetzky, José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Faigon, Adrián Néstor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio de Física de Dispositivos Microelectrónica; Argentin

Influence of Interface Traps on MOSFET thermal coefficients and its effects on the ZTC current

Interface degradation-induced shifts of MOSFET thermal coefficients and zero temperature coefficient current (IZTC) were studied by monitoring the interface traps (Nit) growth in a thick oxide n-channel MOSFET due to exposure to ionizing radiation, and to further annealing at room temperature. A new physics-based compact model was proposed to account for the observed results, and to predict the evolution of these parameters as interface traps are generated during stress. Within a range (0–40∘C) around room temperature, both the inverse of the mobility and the threshold voltage thermal coefficient varied roughly linear with Nit, with relative variations of 5.2×10−13eVcm2 and −9.33×10−13eVcm2, respectively. Furthermore, the dependence for IZTC with Nit can also be approximated to a linear expression, with a relative increment of 1.94×10−12eVcm2. The implications for temperature error mitigation in MOS sensors were discussed.Fil: García Cozzi, R.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: García Inza, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Sambuco Salomone, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Faigon, Adrián Néstor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentin

Comparative analysis of MIS capacitance structures with high-k dielectrics under gamma, 16O and p Radiation

MIS capacitance structures, with Hafnium Oxide, Alumina and nanolaminate as dielectrics were studied under gamma photons Co, 25 MeV oxygen ions and 10 MeV protons radiation using capacitance-voltage (C-V) characterization. The main trend of the results shows that the nanolaminates stack presents the highest levels of hysteresis and stretch-out of the C-V curves, suggesting that interface layers between dielectrics could play a relevant role in the study of the radiation response.Fil: Quinteros, C. P.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Sambuco Salomone, Lucas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rafí, J. M.. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Zabala, M.. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Faigón, A.. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Palumbo, Félix Roberto Mario. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Campabadal, F.. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; Españ

Diseño de sensores diferenciales MOS con amplificación y su aplicación a dosimetría

Se reporta el desarrollo del diseño y simulación de amplificadores diferenciales para sensores MOS, particularizando en una realización para sensores MOS de radiación. Además de la amplificación, con los circuitos propuestos se persigue esencialmente la compensación frente a variaciones de temperatura y mitigación de similares inestabilidades de distintos orígenes que afectan la lectura en sensores individuales. Los resultados muestran una amplificación considerable de la señal útil y una atenuación de los efectos de la temperatura, disminuyendo los errores inducidos por éstos.Sección: MicroelectrónicaCentro de Técnicas Analógico-Digitale

Impactos da queima sobre atributos químicos, físicos e biológicos do solo

The objective of this study was to verify through literature review the possible impacts of the use of fire on the physical, chemical and biological attributes of soil. In relation to physical attributes, the fire may cause a decrease in the volume of macropores, the size of aggregates, the rate of infiltration of water into the soil and consequently its humidity, and an increase in the resistance to penetration of roots and soil density. Moreover, the soil becomes more susceptible to erosive process due to the removal of its vegetation cover. As for the chemical attributes, many studies focusing on chemical properties have reported an increase in levels of N, P, Ca, Mg, among others mineralized after the passage of fire because the ashes have high concentrations of these nutrients. Burning also reduces the input of organic matter and therefore alters the carbon cycle, contributing to the emission of greenhouse gases into the atmosphere. In relation to biological attributes, the action of flame reduces the availability of food (energy supply) for microorganisms, mainly reducing the population of mesofauna soil. In general, from the works reviewed, it appears that both the burning of pastures and natural fields as well as crop residues and forest areas, should be avoided as a routine practice, because in general, it directly or indirectly degrades the soil. However, depending on the situation and the production system, burning may be an indispensable alternative.O objetivo deste estudo foi verificar por meio de revisão de literatura, os possíveis impactos do uso do fogo nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Em relação aos atributos físicos, o fogo pode causar diminuição do volume de macroporos, do tamanho de agregados, da taxa de infiltração de água no solo e, consequentemente, sua umidade, aumento da resistência à penetração de raízes e da densidade do solo. Além disso, o solo torna-se mais susceptível ao processo erosivo pela remoção de sua cobertura vegetal. Nos atributos químicos, muitos trabalhos têm sido desenvolvidos com foco nas propriedades químicas, relatando aumento nos teores de N, P, K, Ca, Mg, entre outros nutrientes mineralizados após a passagem do fogo em consequência das cinzas possuírem alta concentração desses nutrientes. A queima também reduz o aporte de matéria orgânica bruta e, consequentemente, altera o ciclo do carbono, contribuindo para a emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Nos atributos biológicos, a ação da chama do fogo diminui a disponibilidade de alimento (fonte de energia) para os micro-organismos, diminuindo sobretudo a população da mesofauna do solo. De maneira geral, tomando por base os trabalhos revisados, conclui-se que a queima tanto de pastagens ou campos naturais bem como de resíduos culturais e áreas florestais, deve ser evitada como prática rotineira, pois de maneira geral, degrada direta ou indiretamente o solo. Entretanto, dependendo da situação e do sistema de produção, a queima pode ser uma opção de manejo a ser considerada

6MV LINAC characterization of a MOSFET dosimeter fabricated in a CMOS process

This paper presents the characterization of a thick gate oxide MOSFET for radiotherapy in-vivo dosimetry. The device is an N-channel transistor fabricated in a standard CMOS process using the Field Oxide as gate insulator. Sensitivity, fading, gate bias voltage dependence, percentage depth dose and angular response were assessed using a 6 MV LINAC. Experimental results showed that it is possible to estimate dose with a 3% uncertainty in a range up to 85 Gy with an average sensitivity of 62 mV/Gy. The measurement system noise equivalent dose is 3 mGy.Fil: García Inza, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Cassani, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Carbonetto, Sebastián Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Casal, M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Redin, Eduardo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Faigon, Adrián Néstor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentin