Análisis de la respuesta espectral y de la corriente oscura de fotodiodos sometidos a radiación espacial

Abstract

Uno de los principales objetivos del presente trabajo es el estudio de los efectos que se producen en los componentes y dispositivos electrónicos cuando son sometidos a la radiación espacial, en particular a la solar, donde intervienen partículas tales como protones mayoritariamente. Se pretende determinar por medio del modelado y la simulación de los procesos físicos que ocurren en los dispositivos, a través de algoritmos numéricos, las propiedades de funcionamiento y sus comportamientos antes y después de ser expuestos a la radiación solar, en un medioambiente semejante al real, como por ejemplo el que resulta del empleo de equipamiento electrónico en vehículos aeroespaciales, destinado para operar en satélites en Orbita Terrestre Baja (LEO), aproximadamente a 400 km. de altitud. La simulación y el modelado están dirigidos a reproducir el comportamiento del dispositivo en todos los detalles, basados en la tecnología del silicio como semiconductor base de los dispositivos estudiados. El silicio (segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno), es un material que se utiliza en aleaciones y que tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips sobre los que se pueden fabricar transistores, celdas solares, diodos y una gran variedad de dispositivos electrónicos. En este trabajo se analizará mediante simulación, la respuesta espectral y las corrientes inversas (oscura y con luz) de fotodiodos PIN de silicio, antes y después de ser expuestos a radiación espacial. Estas características ópticas y eléctricas son las que comúnmente se utilizan para caracterizar el daño por la radiación. De esta manera, es posible obtener una caracterización de los dispositivos afectados por la radiación espacial para poder predecir en cuanto se degradan y para determinar adecuados métodos de protección de los mismos, de manera que sigan cumpliendo su función durante el tiempo fijado para la misión.