masterThesis
Resposta com a dose de MOSFET canal N comercial submetido a feixes raios X filtrado
Autor
GONÇALVES FILHO, Luiz Carlos
Institución
Resumen
O MOSFET pode operar como um detector de radiação em feixes de radioterapia, para tratamento de câncer, por exemplo. Esse dispositivo eletrônico pode atuar como um dosímetro por meio da medição da variação da tensão limiar de porta. O objetivo deste trabalho e apresentar uma forma inovadora de mensurar a resposta com a dose de MOSFET quando submetido aos feixes de raios X gerados a partir do potencial de 100 kV, o que normalmente e utilizado em radiologia diagnostica. Basicamente, o método consiste em medir a corrente de dreno do MOSFET em função da dose de radiação depositada. Para isto, o dispositivo deve ser polarizado de forma tal que haja uma alteração substancial na corrente de dreno depois dele ter sido irradiado. Foram utilizados dois tipos de dispositivos de canal N: transistor de sinal e transistor de potencia. A dose de radiação depositada nos dispositivos foi variada e as curvas de corrente elétrica em função da tensão de polarização foram plotadas. Alem disso, foi feita uma analise de sensibilidade da resposta do MOSFET de potencia, variando o potencial do tubo em 20%. Os resultados mostraram que ambos os tipos de dispositivos tem respostas semelhantes. Alem disso, a mudança na corrente de dreno e proporcional a dose depositada. Ao contrario do MOSFET de potencia, o transistor de sinal não fornece uma função linear entre a taxa de dose e sua corrente de dreno. Observou-se também que a variação no potencial do tubo do equipamento de raios X altera a corrente de dreno do MOSFET de forma proporcional. MOSFET can operate as a radiation detector mainly in high-energy photon beams, which are normally used in cancer treatments. In general, such an electronic device can work as a dosimeter from threshold voltage shift measurements. The purpose of this article is to show a new way for measuring the dose-response of MOSFETs when they are under X-ray beams generated from 100kV potential range, which is normally used in diagnostic radiology. Basically, the method consists of measuring the MOSFET drain current as a function of the radiation dose. For this the type of device, it has to be biased with a high value resistor aiming to see a substantial change in the drain current after it has been irradiated with an amount of radiation dose. Two types of N channel device were used in the experiment: a signal transistor and a power transistor. The delivered dose to the device was varied and the electrical curves were plotted. Also, a sensitivity analysis of the power MOSFET response was made, by varying the tube potential of about 20%. The results show that both types of devices have responses very similar, the shift in the electrical curve is proportional to the radiation dose. Unlike the power MOSFET, the signal transistor does not provide a linear function between the dose rate and its drain current. We also have observed that the variation in the tube potential of the X-ray equipment produces a very similar dose-response.