Background: When bipolar junction transistors (BJTs) are used as switches, their switching characteristics can be deteriorated because the recombination time of the minority carriers is long during turn-off transient. When BJTs operate as low frequency switches, the power dissipation in the on-state is large. However, when BJTs operate as high frequency switches, the power dissipation during switching transients increases rapidly. Materials and Methods: When silicon (Si) BJTs are irradiated by fast neutrons, defects occur in the Si bulk, shortening the lifetime of the minority carriers. Fast neutron irradiation mainly creates displacement damage in the Si bulk rather than a total ionization dose effect. Defects caused by fast neutron irradiation shorten the lifetime of minority carriers of BJTs. Furthermore, these defects change the switching characteristics of BJTs. Results and Discussion: In this study, experimental results on the switching characteristics of a pnp Si BJT before and after fast neutron irradiation are presented. The results show that the switching characteristics are improved by fast neutron irradiation, but power dissipation in the on-state is large when the fast neutrons are irradiated excessively. Conclusion: The switching characteristics of a pnp Si BJT were improved by fast neutron irradiation.
Long turn-off time limits high frequency operation of Bipolar Junction Transistors (BJTs). Turn-off time decreases with increases in the recombination rate of minority carriers at switching transients. Fast neutron irradiation on a Si BJT incurs lattice damages owing to the displacement of silicon atoms. The lattice damages increase the recombination rate of injected holes with electrons, and decrease the hole lifetime in the base region of pnp Si BJT. Fast neutrons generated from a beryllium target with 30 MeV protons by an MC-50 cyclotron were irradiated onto pnp Si BJTs in experiment. The experimental results show that the turn-off time, including the storage time and fall time, decreases with increases in fast neutron fluence. Additionally, it is confirmed that the base current increases, and the collector current and base-to-collector current amplification ratio decrease due to fast neutron irradiation.
The effects of fast neutron irradiation on the electrical and optical properties of Li (3 at%) doped ZnSnO (ZTO) thin films fabricated using a sol-gel process are investigated. From the results of Li-ZTO TFT characteristics according to change of neutron irradiation time, the saturation mobility is found to increase and threshold voltage values shift to a negative direction from 1,000 s neutron irradiation time. X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the O 1s core level shows that the relative area of oxygen vacancies is almost unchanged with different irradiation times. From the results of band alignment, it is confirmed that, due to the increase of electron carrier concentration, the Fermi level (EF) of the sample irradiated for 1,000 s is located at the position closest to the conduction band minimum. The increase in electron concentration is considered by looking at the shallow band edge state under the conduction band edge formed by fast neutron irradiation of more than 1,000 s.
Baek, Ha Ni;Sun, Gwang Min;Kim, Ji suck;Hoang, Sy Minh Tuan;Jin, Mi Eun;Ahn, Sung Ho
Nuclear Engineering and Technology
/
제49권1호
/
pp.209-215
/
2017
Fast neutron irradiation was used to improve the switching speed of a 600-V nonpunch-through insulated gate bipolar transistor. Fast neutron irradiation was carried out at 30-MeV energy in doses of $1{\times}10^8n/cm^2$, $1{\times}10^9n/cm^2$, $1{\times}10^{10}n/cm^2$, and $1{\times}10^{11}n/cm^2$. Electrical characteristics such as current-voltage, forward on-state voltage drop, and switching speed of the device were analyzed and compared with those prior to irradiation. The on-state voltage drop of the initial devices prior to irradiation was 2.08 V, which increased to 2.10 V, 2.20 V, 2.3 V, and 2.4 V, respectively, depending on the irradiation dose. This effect arises because of the lattice defects generated by the fast neutrons. In particular, the turnoff delay time was reduced to 92 nanoseconds, 45% of that prior to irradiation, which means there is a substantial improvement in the switching speed of the device.
Hani Baek;Byung Gun Park;Chaeho Shin;Gwang Min Sun
Nuclear Engineering and Technology
/
제55권9호
/
pp.3334-3341
/
2023
We studied the irradiation effects of fast neutron generated by a 30 MeV cyclotron on the electrical and switching characteristics of NPT-IGBT devices. Fast neutron fluence ranges from 2.7 × 109 to 1.82 × 1013 n/cm2. Electrical characteristics of the IGBT device such as I-V, forward voltage drop and additionally switching characteristics of turn-on and -off were measured. As the neutron fluence increased, the device's threshold voltage decreased, the forward voltage drop increased significantly, and the turn-on and turn-off time became faster. In particular, the delay time of turn-on switching was improved by about 35% to a maximum of about 39.68 ns, and that of turn-off switching was also reduced by about 40%-84.89 ns, showing a faster switching.
Junesic Park;Byung-Gun Park;Hani Baek;Gwang-Min Sun
Nuclear Engineering and Technology
/
제55권1호
/
pp.201-208
/
2023
The dependence of the electrical characteristics on the fast neutron fluence of an epitaxial 4H-SiC Schottky barrier diode (SBD) was investigated. The 30 MeV cyclotron was used for fast neutron irradiation. The neutron fluences evaluated through Monte Carlo simulation were in the 2.7 × 1011 to 1.45 × 1013 neutrons/cm2 range. Current-voltage and capacitance-voltage measurements were performed to characterize the samples by extracting the parameters of the irradiated SBDs. Neutron-induced defects in the epitaxial layer were identified and quantified using a deep-level transient spectroscopy measurement system developed at the Korea Atomic Energy Research Institute. As the neutron fluence increased from 2.7 × 1011 to 1.45 × 1013 neutrons/cm2, the concentration of the Z1/2 defects increased by approximately 20 times. The maximum defect concentration was estimated as 1.5 × 1014 cm-3 at a neutron fluence of 1.45 × 1013 neutrons/cm2.
Kim, C.J.;Park, S.D.;Jun, B.H.;Kim, B.G.;Choo, K.N.;Ri, H.C.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
/
제16권1호
/
pp.9-13
/
2014
Effects of neutron irradiation on the superconducting properties of the undoped $MgB_2$ and the carbon(C)-doped $MgB_2$ bulk superconductors, prepared by an in situ reaction process using Mg and B powder, were investigated. The prepared $MgB_2$ samples were neutron-irradiated at the neutron fluence of $10^{16}-10^{18}n/cm^2$ in a Hanaro nuclear reactor of KAERI involving both fast and thermal neutron. The magnetic moment-temperature (M-T) and magnetization-magnetic field (M-H) curves before/after irradiation were obtained using magnetic property measurement system (MPMS). The superconducting critical temperature ($T_c$) and transition width were estimated from the M-T curves and critical current density ($J_c$) was estimated from the M-H curves using a Bean's critical model. The $T_cs$ of the undoped $MgB_2$ and C-doped $MgB_2$ before irradiation were 36.9-37.0 K and 36.6-36.8 K, respectively. The $T_cs$ decreased to 33.2 K and 31.6 K, respectively after irradiation at neutron fluence of $7.16{\times}10^{17}n/cm^2$, and decreased to 22.6 K and 24.0 K, respectively, at $3.13{\times}10^{18}n/cm^2$. The $J_c$ cross-over was observed at the high magnetic field of 5.2 T for the undoped $MgB_2$ irradiated at $7.16{\times}10^{17}n/cm^2$. The $T_c$ and $J_c$ variation after the neutron irradiation at various neutron fluences were explained in terms of the defect formation in the superconducting matrix by neutron irradiation.
Zirconium alloy cladding tube specimens were irradiated at $380^{\circ}C$ up to a fast neutron fluence of $7.5{\times}10^{24}n/m^2$ in a research reactor to investigate the effect of neutron irradiation on hydride reorientation and mechanical property degradation. Cool-down tests from $400^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$ under 150 MPa tensile hoop stress were performed. These tests indicate that the irradiated specimens generated a smaller radial hydride fraction than did the unirradiated specimens and that higher hydrogen content generated a smaller radial hydride fraction. The irradiated specimens of 500 ppm-H showed smaller ultimate tensile strength and plastic strain than those characteristics of the 250 ppm-H specimens. This mechanical property degradation caused by neutron irradiation can be explained by tensile hoop stress-induced microcrack formation on the hydrides in the irradiation-damaged matrix and subsequent microcrack propagation along the hydrides and/or through the matrix.
Experiments related to Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) accomplished at the Institute of Nuclear Techniques (INT), Budapest University of Technology and Economics (TUB) are presented. Relevant investigations are required before designing BNCT for vivo applications. Samples of relevant boron compounds (H3BO3, BDTPA) usually employed in BNCT were investigated with neutron beam. Channel #5 in the research reactor (100 kW) of INT-TUB provides the neutron beam. Boron samples are mounted on a carrier for neutron irradiation. The particle attenuation of several carrier materials was investigated, and the one with the lowest attenuation was selected. The effects of boron compound type, mass, and compound phase state were also investigated. To detect the emitted charged particles, a traditional ZnS(Ag) detector was employed. The neutron beam's interaction with the detector-detecting layer is investigated. Graphite (as a moderator) was employed to change the neutron beam's characteristics. The fast neutron beam was also thermalized by placing a portable fast neutron source in a paraffin container and irradiating the H3BO3. The obtained results suggest that the direct measurement approach appears to be insufficiently sensitive for determining the radiation dose committed by the Alpha particles from the 10B (n,α) reaction. As a result, a new approach must be used.
목적 : 온열치료는 엑스선 또는 감마선 등 LET 가 낮은 방사선에 대한 세포 및 조직에서의 반응을 증강시킬 수 있음이 이미 잘 알려져 있다. 그러나 다른 종류의 방사선과 온열치료의 상호작용에 대해서는 연구가 미미한 실정이다. 따라서 저자들은 속중성자와 온열치료의 순서 및 시간간격에 따른 병용효과를 파악하고자 이 연구를 시행하였다. 재료 및 방법 : 사람 위암세포주인 MKN-45 세포에서 1.5Gy 의 중성자조사 전후 각 6, 4, 2, 0(5분) 시간 간격으로 41$^{\circ}C$ 또는 43$^{\circ}C$ 에서 30분간의 온열치료 시행하여 세포생존율을 측정하였다. 결과 : MKN-45 의 D$_{0}$ 와 n 은 각각 0.8Gy 와 2.5 이었고, 1.5Gy 에서의 생존분획은 0.36($\pm0.34$) 이었다. 시간 간격에 따른 상호작용력은 대부분 1 과 2 사이였으나, 41$^{\circ}C$ 의 온열치료후 4 또는 6시간에 시행한 중성자조사에서는 상호작용력이 각각 3.0 과 2.7 이었다. 결론 : 속중성자와 온열치료의 병용효과는 주로 상가적(additive) 이나, 약온열치료(41$^{\circ}C$, 30분) 가 4 또는 6시간 전에 시행된 경우 후속 중성자조사에 대한 내성이 유발될 수있다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.