ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA

Transkrypt

1 Dr inż. Andrzej Skoczeń KOiDC, WFiIS, AGH Rok akademicki 2017/2018 ELEKTRONICZNA APARATURA DOZYMETRYCZNA Wyk maj 2018 Dozymetry pasywne (dokończenie) Radiacyjne uszkodzenia strukturalne hipoteza NIEL Uszkodzenia strukturalne; defekty punktowe Parametry diody p-n czułe na promieniowanie Efekty jonizacyjne IEL Tranzystor MOS i napięcie progowe Kraków, Medycynie, stopień II, semestr 1,

2 Dozymetry kolorowane z PMMA Radiacyjne barwienie typowego Polymethylmetacrylatu (PMMA lub Plexiglas) dostępnego w formie arkuszy. Po naświetleniu powyżej 100 Gy materiał ten ciemnieje z powodu powstania nowego pasma absorpcyjnego w widmie widzialnym. Odczyt tego pociemnienia prowadzi się za pomocą standardowego densytometru. Densytometr to urządzenie fotoelektryczne służące do pomiaru gęstości optycznej materiałów przezroczystych i nieprzezroczystych. Rozróżniamy transmisyjne i refleksyjne. Gęstość optyczna A (absorbancja, ekstynkcja) dla materiałów przezroczystych to wielkość fizyczna równa logarytmowi dziesiętnemu stosunku intensywności światła padającego na badany materiał (I p ) do intensywności światła po przejściu tego materiału (I k ): I A log I p k Zakres pomiarowy: od 0,1 do 50 kgy. Pomiar jest silnie zależny od temperatury, wilgotności i ekspozycji na światło. Pomimo zastosowania poprawek korygujących nie daje się osiągnąć dokładności lepszej od około 30%. 2

3 Błony dozymetryczne Gafchromic Samowywołujące się filmy Gafchromic służą do zapisu rozkładu (topgrafi) pól promieniowania. Pod wpływem promieniowania powstają na nich zróżnicowane, charakterystyczne kolory stające się coraz ciemniejszymi ze wzrostem dawki. Czynnikiem aktywnym takiego filmu są mikro-kryształki diacetylenu umieszczone w żelatynowej matrycy znajdującej się na poliestrowej foli. Typ błony Konfiguracja Podłoże Grubość warstwy aktywnej [µm] Zakres pomiarowy [Gy] Zakres energetyczny [kev] XR Type R Trój-warstwowa Żółty poliester 18 0, (γ) HD-810 Warstwa aktywna na podłożu Przeźroczysty poliester 5, >1 (γ) >5 (e) MD-55 Wielo-warstwowa Przeźroczysty poliester >10 (γ) >70 (e) 3

4 Błony dozymetryczne Gafchromic Przykład komputerowej analizy folii Gafchromic. 4

5 Wytrawiony ślad Trawienia śladów SSNTD Solid State Nuclear Track Detectors Materiał Nazwa Gęstość [g/cm 3 ] Współczynnik załamania Celuloza azotowana C 5 H 8 O 9 N LR (Kodak Pathe, Francja) Allyl diglycol carbonate C 12 H 18 O CR-39 7 (Acrylics, USA) 1,52 1,51 1,32 1,45 Padająca cząstka 5

6 Trzy etapy: formowanie uszkodzeń, Powiększenie śladu uszkodzenia poprzez odpowiednią obróbkę chemiczna lub elektrochemiczną tak by powstały ścieżki, Obserwacje ścieżek: znalezienie, pomiar rozmiarów, policzenie. Sposoby wyznaczania gęstości ścieżek (skanowania): Przepływ cieczy <100 / cm 2, Transmisja światła /cm 2, Transmisja ruchomych nośników ładunku, Metoda przeskakujących iskier (jumping spark). Cienki detektor ze ścieżkami wytrawionymi na wylot jest umieszczany między elektrodą wysokonapięciową, a cienką elektroda aluminiową. Wysokie napięcie jest przykładane poprzez obwód RC. Powoduje to przeskok iskry przez jeden otwór w foli detektora. Przejście iskry powoduje wypalenie otworu w elektrodzie aluminiowej co uniemożliwia ponowne iskrzenie na tym śladzie przy kolejnym naładowaniu kondensatora. Impuls prądowy iskry jest zliczany w liczniku. Kondensator ładuje się wielokrotnie aż do momentu gdy przestaną powstawać iskry. Wtedy zawartość licznika stanowi informację o gęstości śladów radiacyjnych. 6

7 Folie aktywacyjne Metoda pomiaru bezwzględnej fluencji cząstek opierająca się na reakcjach jądrowych, które prowadzą do formowania się promieniotwórczych nuklidów w różnych materiałach wysokiej czystości (Al, Au, Co, In, Ni, i in.). Po ekspozycji na cząstki ilość powstałych nuklidów określana jest za pomocą spektrometrii. 7

8 Dozymetry pasywne - podsumowanie Dozymetr PAD RPL HPD TLD Fricke PMMA Gafchromic Zakres dynamiczny [Gy] zależność od energi kwantu γ E<120keV E<500keV zaniedbywalna E<100keV E<500keV nieznana zaniedbywalna Zanik odpowiedzi Brak 1% na 3 miesiące Metoda odczytu Zalety EPR Równoważny tkance Luminescencja w UW Wielokrotnego użytku zaniedbywalna zaniedbywalna Brak Istotnty Czułość na światło Ciśnienie Bardzo wysokie dawki Wielokrotnego użytku Termoluminescencja Spektrofotometria Standard Absorpcja optyczna Tanie i łatwy odczyt Kilka % odwrotnego anilingu Densytometria Bardzo łatwy odczyt Wady Trudny odczyt w zakresie kgy Brak czułości na niskie dawki Zakres niskich dawek Trudne do przygotowania Czułe na temperaturę i wilgotność Polymer-Alanine Dosimeters (PAD) Radio-Photo-Luminescent Dosimeters (RPL) Hydrogen Pressure Dosimeters (HPD) Thermo-Luminescent Dosimeters (TLD) Fricke Dosimeters Dyed PMMA Dosimeters Gafchromic Dosimetric Films Activation foils 8

9 Uszkodzenia radiacyjne Strukturalne DD (Displacement Damages) padające promieniowanie przemieszcza atomy z ich pozycji sieciowych zmieniając właściwości kryształu. Zależą od niejonizacyjnego przekazu energii i pędu do sieci krystalicznej, który z kolei zależy od masy i energii padających cząstek. Zniszczenia strukturalne muszą być określane dla konkretnego rodzaju cząstek i ich energii. Jonizacyjne TID (Total Ionizing Damages) jonizacja zderzeniowa jest dominującym mechanizmem absorpcji. Zależą od pochłoniętej energii, a nie zależą od typu promieniowania. Uszkodzenia tego rodzaju są proporcjonalne do energii pochłoniętej w jednostce objętości czyli od dawki. Ponieważ wielkość ładunku uwolnionego przez daną dawkę zależy od materiału absorbującego, dawka określana jest dla danego absorbenta 1Gy(Si), 1Gy(SiO 2 ), itp. 9

10 Przekaz energii Dwa mechanizmy: Jonizacyjny IEL - Ionizing Energy Loss Niejonizacyjny NIEL - NonIonizing Energy Loss Fotony efekt czysto jonizacyjny Neutrony efekt czysto niejonizacyjny Cząstki naładowane efekt łączony jonizacyjno-niejonizacyjny Jak uszkodzenia radiacyjne zależą od energi cząstek? Hipoteza NIEL Nie jest to uniwersalna reguła, a tylko zaobserwowana prawidłowość. Znane są przypadki nie podlegające tej regule. 10

11 Przekaz energii kinetycznej do materii KERMA[ kev ] KERMA[ MeV ] NIEL de dx kev cm g Przekrój czynny na uszkodzenia strukturalne: D kev cm NIEL g A N A NIEL 1 Φ cm [ MeV mb] mg cm mbφ N D MeV NIEL zależy od typu cząstek i ich energii. 95 MeV mb kev 1 MeV 23 6, ,086 Si 10 2 cm atom / mol g / mol N Si 10 1 N A Si A mb N A = atom/mol A = g/mol (krzem) 1mb = cm , ,086 atom / mol 22 atom 2,14410 g / mol g cm kev cm 2,0368 mb g 11

12 Hipoteza NIEL Zmiana wyindukowana w materiale przez uszkodzenia strukturalne skaluje się liniowo z ilością energii przekazaną w zderzeniach prowadzących do przesunięć. Zaobserwowano proporcjonalność między uszkodzeniem radiacyjnym a wartościami NIEL. Na skalowanie to nie ma wpływu: przestrzenny rozkład wprowadzonych przesunięć i obróbka cieplna (annealing) wykonana po naświetleniu. 12

13 Hipoteza NIEL NIEL jest obliczany i wyrażany jako przekrój czynny na uszkodzenia strukturalne (displacement damage cross section) D(E): D( E ) E R max f ( E, E ) P( E ) R R 0 de R E R ν P(E R ) f ν (E,E R ) σ ν Energia odrzutu pierwotnego atomu PKA (primary konock atom) Możliwe oddziaływania padającej cząstki o energii E z atomem krzemu prowadzące do uszkodzeń strukturalnych Część energii odrzutu, która jest deponowana jako uszkodzenie strukturalne (Lindhard partition function) Prawdopodobieństwo generacji odrzuconego atomu PKA o energi E R, przez cząstkę o energi E Przekrój czynny na proces oznaczony znaczkiem ν 13

14 Funkcja zniszczeń strukturalnych Próg generacji klastrów 35keV Próg generacji par Frenkla 185eV 1MeV E [MeV] D(E n = 1 MeV) = 95 MeV mb kev cm 2 /g 100MeV mb kev cm 2 /g 14

15 D [Mev mb] Funkcja zniszczeń strukturalnych Zniszczenia strukturalne spowodowane przez neutrony o energii bliskiej 1 MeV bardzo silnie zależą od energii Współczynnik zniszczeń dla neutronów o energii 1MeV jest stosowany do obliczania równoważnej fluencji neutronów. ASTM (American Society for Testing and Materials) E Energia neutronów [MeV] 15

16 Współczynnik odporności Hardeness factor D( E ) ( E ) de D( E 1MeV D(E n = 1 MeV) = 95 MeVmb ) ( E n ) de Równoważna fluencja neutronów E n = 1 MeV ( E eq ) de 16

17 Uszkodzenia punktowe Wakans V Defekt międzywęzłowy I Defekt Frenkla 17

18 Wakans w krysztale V Podstawieniowe zanieczyszczenie w krysztale Atom obcy jest większy niż atomy rodzime Podstawieniowe zanieczyszczenie w krysztale C s. Atom obcy jest mniejszy niż atomy rodzime Międzywęzłowe zanieczyszczenie w krysztale C i. Atom obcy zajmuje przestrzeń między atomami rodzimymi 18

19 Odległość [A] Uszkodzenia strukturalne Neutrony zderzając się z atomami sieci krystalicznej krzemu tracą część swojej energii przemieszczając atomy z ich pozycji węzłowych. Efektem jest powstanie atomu międzywęzłowego i pustego po nim miejsca czyli tzw. pary Frenkla. W krzemie energia progowa dla: Tworzenia par Frenkla wynosi E d =25 ev, Tworzenia klastrów par wynosi E d =5 kev. Powstają: Defekty punktowe przy niskim przekazie energii, Klastry defektów przy wysokim przekazie energii. W klastrach pary Frenkla mają większe prawodopodobieństwa rekombinacji. Odległość [A] 19

20 E R max Energia odrzutu Maksymalna energia odrzutu atomu krzemu przy zderzeniu z cząstką o masie m i energi E: 4E mm ( m m Si ) 2 W krzemie energia progowa dla: Tworzenia par Frenkla wynosi E d =25 ev, Tworzenia klastrów par wynosi E d =5 kev. Si Nierelatywistyczny neutron potrzebuje więc 185eV na wykreowanie pary Frenkla, a 35keV na wytworzenie klastra. E 2E E 2mc 2 1 m m Si R max 2 msic Relatywistyczny elektron potrzebuje więc 255keV na wykreowanie pary Frenkla, a 8MeV na wytworzenie klastra. Obydwa równania wywodzą się z równanie znanego z relatywistycznej teorii rozpraszania dwóch ciał, z których ciało o masie m Si spoczywa, a ciało o masie m porusza się z pędem p=mc 2 βγ i energia kinetyczną E=(γ-1)mc 2 : E R max 2 2 2mc ( 1) 2 msi msi 1 2 m m 20

21 Energia odrzutu Kwanty γ oddziałują z krzemem głównie przez efekt Comptona, a maksymalna energia wtórnych elektronów wynosi: 2 2 E E e max 1 2E W przypadku kwantów γ ze źródła 60 Co (1,17 i 1,33 MeV) powstają wtórne elektrony o energii nie przekraczającej 1MeV czyli nie mogą tworzyć klastrów a tylko pary Frenkla. 21

22 Uszkodzenia strukturalne W zderzeniach cząstek z atomami sieci krzemu powstają pary Frenkla. Pary te są bardzo ruchliwe już powyżej temperatury 150 K. W temperaturze pokojowej anihiluje 60% całej produkcji par Frenkla. Pozostające wakansy i atomy międzywęzłowe poruszają się w sieci krystalicznej krzemu i reagują między sobą oraz z atomami domieszek. W reakcjach tych powstają defekty punktowe, które stanowią właściwe radiacyjne uszkodzenia w objętości krzemu będące przyczyną makroskopowego pogorszenia się parametrów elementu. 22

23 Uszkodzenia pierwotne i wtórne 23

24 Uszkodzenia strukturalne Parametry defektów: Współczynnik emisji Poziom energetyczny i jego pozycja względem poziomu Fermiego Typ akceptorowy lub donorowy lub amfoteryczny Energia jonizacji: E t E C E t B s Akceptor w dolnej połowie E g Ujemny ładunek P s Donor w górnej łowie E g Dodatni ładunek VO i Akceptor w górnej łowie E g Obojętne elektrycznie w warstwie zubożonej i C i O i Donor w dolnej połowie E g nie wpływają na napięcie zubożenia TDD Podwójny donor termiczny Dwa poziomy energetyczne donorowe VV Amfoteryczna podwójna wakansja Dwa poziomy różnych typów 24

25 Metody pomiarowe Struktura i konfiguracja chemiczna: TEM Transmission Elektro Mikroscopy mikroskopia elektronowa transmisyjna EPR Electron Paramagnetic Resonance paramagnetyczny rezonans elektronowy Właściwości optyczne (mody drgań lokalnych Local Virational Modes): FTIR Fourier Transform InfraRed fourierowska spektroskopia w podczerwieni Właściwości elektryczne: PL - PhotoLuminescence TSC Thermally Stimulated Current prąd wzbudzany termicznie DLTS Deep Level Transient Spectroscopy spektroskopia przejściowa głębokich poziomów Energia wiązania i migracje: Badania anilingu (annealing) 25

26 Spektroskopia przejściowa głębokich poziomów 26

27 Spektroskopia przejściowa głębokich poziomów pojemność czas 27

28 Uszkodzenia strukturalne Defekty mogą mieć energie wewnątrz przerwy energetycznej i działać jak donory lub akceptory z energiami innymi niż domieszki. Defekty mogą działać jak pułapki dla ruchomych nośników ładunku zwiększając prąd upływu, obniżając wydajność zbierania ładunku, zwiększając szum. Defekty mogą oddziaływać z domieszkami i je aktywować lub dezaktywować zmieniając efektywne domieszkowanie półprzewodnika aż po zmianę typu przewodnictwa. Defekty mogą rekombinować prowadząc do anealingu początkowych uszkodzeń. 28

29 przed po Prąd upływu krzemowej diody Naświetlanie takiego elementu powoduje powstawanie centrów generacyjnorekombinacyjnych w objętości detektora. Padające promieniowanie przesuwa atomy krzemu z pozycji sieciowych. W ten sposób powstają strukturalne uszkodzenia kryształu krzemu (displacement damages). Następuje formowanie stanów energetycznych głęboko wewnątrz przerwy energetycznej ułatwiających przejścia elektronów lub dziur między pasmami walencyjnym i przewodzenia. R a R b E C Teoria SRH Schockley a-read a-hole a Daje sposób na obliczenie prądu generacyjno-rekombinacyjnego R c R d Et E V E C E t E V Rekombinacja pośrednia odbywa się z udziałem poziomu pułapkowego E t istniejącego w przerwie energetycznej. Mogą zachodzić cztery rodzaje procesów pośrednich: R a wychwyt elektronu, R b emisja elektronu, R c wychwyt dziury, R d emisja dziury. 29

30 Prąd upływu krzemowej diody Dwie składowe: Prąd generacji w objętości półprzewodnika wynikający z centrów G-R istniejących (powstających) w środkowej części przerwy energetycznej. W W 2 Si e I Si e L N A N N N 1 N D A V en S D bi D i V V bi W V g W grubość warstwy zubożonej W d, d grubość elementu, τ g efektywny czas życia wygenerowanych nośników. gdy N A >> N D Prąd generacji na powierzchni krzem-dwutlenek krzemu wynikający ze stanów powierzchniowych. Dla diody p-i-n ten składnik jest niewielki w porównaniu z grubością warstwy samoistnej. 30

31 Koncentracja ładunku przestrzennego [cm -3 ] Prąd upływu krzemowej diody Formowanie stanów w pobliżu krawędzi pasm ułatwiających pułapkowanie nośników ładunku, Zmiana domieszkowania poprzez formowanie stanów energetycznych podobnych do donorów lub akceptorów. Zmiana efektywnego domieszkowania krzemu o przewodnictwie typu n na skutek radiacyjnego formowania centrów o charakterze akceptorowym. Zmiana typu przewodnictwa 31

32 Domieszkowanie neutronowe NTD Neutron Transmutation Doping Metoda konwersji słabo domieszkowanego krzemu typu p w krzem typu n. Si 31 2,62h 31 n 30, 14 Si 14 P 15 32

33 Prąd upływu krzemowej diody Ponieważ rośnie ilość centrów G-R, rośnie prąd upływu przez całkowicie zubożoną objętość czynną detektora. Wzrost ten liniowo zależy od fluencji cząstek i nie zależy od czystości materiału wyjściowego. Detektor taki wymaga precyzyjnej procedury cieplnego anilingu. I Ld I L0 Ad I L0 prąd polaryzacji przed naświetleniem [A], I Ld prąd polaryzacji po naświetleniu [A], Ad iloczyn powierzchni i grubości detektora czyli jego objętość [cm 3 ], Φ fluencja cząstek [cm -2 ], α współczynnik uszkodzeń (czułość dozymetru na neutrony) [A/cm]. Współczynnik uszkodzeń α zależy od rodzaju cząstek promieniowania i fluencji. α [A/cm] 650 MeV protony MeV neutrony

34 Krzemowa dioda przewodząca Centra rekombinacyjne wygenerowane radiacyjnie skracją czas życia nośników mniejszościowych i co za tym idzie zmniejszają przewodność krzemu: K τ 0 początkowy czas życia nośników mniejszościowych [s], Φ fluencja cząstek [cm -2 ], K τ współczynnik uszkodzeń [cm 2 s -1 ]. Współczynnik uszkodzeń K τ zależy od: typu i energi cząstek, początkowych parametrów krzemu, poziomu wstrzykiwania i temperatury. Loferski, 1958 Kraner, 1984 Typowe wartości K τ : cm 2 s -1 34

35 Krzemowa dioda przewodząca Dla krzemu wysokorezytywnego: 0 exp K ρ 0 początkowa rezystywność krzemu [Ω cm], Φ fluencja cząstek [cm -2 ], K ρ współczynnik uszkodzeń [cm -2 ]. Typowe wartości: cm -2 Dla niskiego i pośredniego poziomu wstrzykiwania: Czułość wysokorezystywnej diody p-i-n na napromieniowanie cząstkami może być określona przez proces technologiczny. Może być zwiększona przez: Wykonanie szerokiej warstwy samoistnej, Użycie krzemu o wysokiej rezystywności z dużym początkowym czasem życia nośników mniejszościowych. Buehler, 1968 Dla wysokiego poziomu wstrzykiwania: V F K 3 2 K W 3 35

36 Uszkodzenia radiacyjne Strukturalne DD (Displacement Damages) padające promieniowanie przemieszcza atomy z ich pozycji sieciowych zmieniając właściwości kryształu. Zależą od niejonizacyjnego przekazu energii i pędu do sieci krystalicznej, który z kolei zależy od masy i energii padających cząstek. Zniszczenia strukturalne muszą być określane dla konkretnego rodzaju cząstek i ich energii. Jonizacyjne TID (Total Ionizing Damages) jonizacja zderzeniowa jest dominującym mechanizmem absorpcji. Zależą od pochłoniętej energii, a nie zależą od typu promieniowania. Uszkodzenia tego rodzaju są proporcjonalne do energii pochłoniętej w jednostce objętości czyli od dawki. Ponieważ wielkość ładunku uwolnionego przez daną dawkę zależy od materiału absorbującego, dawka określana jest dla danego absorbenta 1Gy(Si), 1Gy(SiO 2 ), itp. 36

37 IEL E [MeV] Energia uwolniona w SiO 2 padających cząstek. przedstawiona jako IEL KERMA [pgycm 2 ] w funkcji energi 37

38 Jonizacyjne efekty neutronów E < 100 kev Neutron przekazuje do cząstek wtórnych tylko niewielką część swojej energii. Krzywa IEL dla neutronów leży kilka rzędów wielkości poniżej krzywej dla fotonów. E >100 kev Odległość między krzywymi dla neutronów i fotonów jest mniejsza od rzędu wielkości, ponieważ pojawia się udział depozycji energii od produktów reakcji jądrowych. E >100 MeV Zbiegają się krzywe od protonów i neutronów. Wtórne cząstki naładowane zwykle wytwarzają wysoką gęstość jonizacji i dlatego rekombinacja tak wygenerowanych par e-h jest wysoka. Sygnał dozymetryczny jest więc dużo mniejszy. Mosimetry są uważane za nieczułe na neutrony. 38

39 Uszkodzenia jonizacyjne Efekty jonizacji zderzeniowej w metalach i półprzewodnikach są szybko usuwane za pomocą pola elektrycznego. Problem pojawia się w izolatorach. Problem zniszczeń jonizacyjnych dotyczy więc elementów elektronicznych, w których dielektryk ma decydujący wpływ na działanie i parametry elementu. Tak jest w przypadku tranzystora MOS. Akumulacja ładunku w tlenku bramki tranzystora MOS Tranzystor CMOS 39

40 Pasma energetyczne w NMOS-ie eψ s eφ B E C E i E F E V Stan słabej inwersji początek zakresu podprogowego s B eψ s eφ B E C E i Stan silnej inwersji koniec zakresu podprogowego napięcie progowe E F E V s 2 B SiO 2 Si - p B s kt ln e N n i A Odległość poziomu Fermiego od poziomu samoistnego w głębi półprzewdnika (bulk) Potencjał na powierzchni rozdziału krzem-dwutlenek krzemu 40

41 Napięcie progowe tranzystora MOS Taka wartość napięcia bramka-źródło V GS, dla którego potencjał powierzchni rozdziału Si-SiO 2 wynosi dwa razy więcej niż odległość poziomu Fermiego od poziomu samoistnego w głębi krzemu: V th =V GS (ψ s =2φ B ) B V th kt ln e 2 N n i A B ms Q C d ox Q ot Q C f ox Q m Qit Q C Odległość poziomu Fermiego od poziomu samoistnego w głębi półprzewdnika (bulk) Φ ms - różnica prac wyjścia w materiale podłoża (krzem) i elektrody bramki (krzem polikrystaliczny) C ox 0 SiO 2 1 t ox Pojemność tlenku bramki na jednostkę powierzchni bramki t ox grubość tlenku bramki Q d ładunek warstwy zubożonej pod kanałem tranzystora. Jest to ładunek ujemnych akceptorów w przypadku tranzystorów NMOS, a dodatnich donorów w przypadku tranzystorów PMOS. ox bt 41

42 Ładunki w SiO 2 Q ot ładunki dziur uwięzionych w objętości tlenku daleko od obu interfejsów Q m ładunki ruchomych jonów Li +, Na +, K +, Q f ładunki strukturalnych defektów w tlenku około 0,25nm od interfejsu (w niektórych technologiach mogą być ujemne) Q it ładunki elektronów i dziur uwięzionych na interfejsie: donorowe dodatnie w stanie nieobsadzonym (powyżej E F ) i neutralne po schwytaniu elektronu, akceptorowe - neutralne w stanie nieobsadzonym (poniżej E F ) i ujemne po schwytaniu elektronu. Obsadzenie tych stanów powierzchniowych zależy od zakrzywienia pasm energetycznych w krzemie czyli od polaryzacji tranzystora. Elektrony są pobierane i zwracane do kanału tranzystora. Q bt ładunki dziur uwięzionych w objętości tlenku ok. 3nm od obu interfejsów i posiadające tunelowy mechanizm elektrycznej komunikacji z kanałem tranzystora 42