제안 방법

• 후)공유) 구조를">공유)구조를 가지는 PWM-IC, OP-Amp., 그리고 DRAM 등 메모리소자는 SEE 시험을 수행한다.
• PWM-IC의 TID실험[4,9]을 위해 코발트 60(60Co) γ선을 조사실험에서 방사선 조사 시 시료는 6개를 사용하는데 조사율은 5rad/sec로 한국원자력연구원의 저준위 시설에서 조사량을 2.5, 5, 7.5, 10, 20, 30, 그리고 40krad 로 축적하여 7단계로 진행하고 시험절차는 MIL-STD-883, method 1019 을 활용한다.
• 후)문턱 전압은">문턱전압은 5krad 이상의 조사량에서 약간 사양을 벗어남을 확인하였다. SEL 실험을 위해 PWM 펄스의 상실과 펄스폭의 변화에 대한 인덕터 전류의 변화를 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였고, 한국원자력의학원 의 Cyclotron시설의 에너지 40MeV에서 빔 전류, 반응시간, 그리고 cross-section의 연구를 통하여 방사선이 존재하는 환경에서 PWM-IC 및 관련 전자소자의 방사선 영향평가를 실시할 수 있는 방법과 절차를 확립하였으며, 방사선에 강인한 전자소자를 검증할 수 있는 기반을 구축하였다고 본다.
• 방사선이 존재하는 환경에서 동작하는 트랜지스터의 전류 이득 β와 조사량(dose)의 특성을 예측할 수 있는 많은 실험 식이 제안되었다.
• 부품 성능시험 방법 및 절차는 Fig. 1과 같으며, 전자소자 전기적 특성을 평가하기 위해 코발트 60(⁶⁰Co)감마발생기로 부터 부품에 조사하여 실험한다. 우리나라는 한국원자력연구원

  성능/효과

  • DC/DC 스위칭 컨버터 제어기능을 수행하는 PWM-IC의 방사선 영향을 연구하기 위해 PWM-IC의 회로를 설계하고 구현하였으며 TID 실험을 실시한 결과 기준전압은 전기적 특성을 만족하나 문턱전압은 5krad 이상의 조사량에서 약간 사양을 벗어남을 확인하였다. SEL 실험을 위해 PWM PWM-IC 5개 시료를 40MeV 에너지에서 120초 동안 빔 세기 100nA까지 파형에 변화가 없었으나 빔 전류가 500nA 에서 55초 후에 파형이 퍼지기 시작해 150초 후에 파형이 완전히 사라지고, 빔 전류가 1µA에서 90초 후에 2µA에서 40초 후에 파형이 사라짐을 확인하였다.

  후속연구

  • 철도차량 등 산업분야의 전력시스템에 다양하게 사용되는 DC/DC 강압 컨버터에서 제어기능을 수행하는 PWM-IC의 방사선 영향에 대한 연구를 통해서 방사선에 강인한 전자소자를 검증할 수 있는 기술개발의 연구가 필요하다.
  • 향후 우리나라에 과학벨트내 중이온가속기(heavy ions cyclotron)가 설치되면 4종류 이상의 heavy ion beams을 이용하여 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 구조를 가진 전자소자의 방사선 특성실험을 LET(MeV/mg/ cm² ) 별 cross-section(cm² )[10]연구가 필요하고 활성화 되리라 본다.