Development of Radiation Dosimeter on P Channel Power MOSFET for $\gamma$-rays Real-Time Detection

$\gamma$선 실시간 검출을 위한 P채널 Power MOSFET 방사선 선량 시스템 개발

  • Han, Sang-Hyun (Dept. of Information and Electronics, Graduate School, Konyang Univ.) ;
  • Ji, Yong-Kun (Dept. of Information and Electronics, Graduate School, Konyang Univ.) ;
  • Kwon, O-Sang (Dept. of R&D, Hanwool Robotics Corp.) ;
  • Min, Hong-Ki (Dept. of Information and Communication, University of Inchon) ;
  • Lee, Eung-Hyuk (Dept. of Electronics, Korea Polytechnic University)
  • 한상현 (건양대학교 대학원 정보전자공학과) ;
  • 지용근 (건양대학교 대학원 정보전자공학과) ;
  • 권오상 ((주)한울로보틱스 개발실) ;
  • 민홍기 (인천대학교 정보통신공학과) ;
  • 이응혁 (한국산업기술대학교 전자공학과)
  • Published : 2000.05.31

Abstract

It is necessary that radiation dose would be detect exactly generated from facility related to nuclear, space, radiotherapy center, etc. This paper is to use of the radiation-induced threshold voltage change as an accumulated radiation dose monitoring sensor. Commercial P Channel Power MOSFET(metal oxide field effect transistor) were tested in a Co-60 gamma irradiation facility to see their capabilities as a radiation dosimeter. We found that the transistors showed good linearity in their threshold voltage shift characteristics with radiation dose. The results demonstrate the potential use of commercial P Channel Power MOSFET as inexpensive radiation sensors.

원자력 관련시설이나 우주 공간, 방사선 치료 센터 등에서 발생되는 방사선량은 정확히 검출되어야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 상용 P채널 Power MOSFET(metal oxide field effect transistor)를 방사선 누적선량 모니터링 센서로 활용하기 위해 실시간 방사선량 검출 측정 시스템을 설계 제작하였고, 시스템의 성능을 분석하기 위하여 Co-60 $\gamma$선원을 갖춘 고준위 조사시설에서 조사한 후 출력특성의 변화를 분석하였다. 방사선 조사실험 결과 P채널 Power MOSFET은 조사된 누적 방사선량에 비례하여 문턱전압($V_T$)이 변화됨과 곡선 변화의 선형적 특성을 지님을 알 수 있었다. 이 선형 함수관계를 이용하여 저가의 상용 P채널 Power MOSFET를 사용한 방사선 총 누적선량을 모니터링하기 위한 센서로 사용할 수 있음을 확인하였다.

Keywords