Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0217U000086, 0112U000895 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження гетерних властивостей радіаційних дефектів у напівпровідниках Назва етапу роботи Керівник роботи Литовченко Петро Григорович, Дата реєстрації 17-01-2017 Організація виконавець Інститут ядерних досліджень НАН України Опис етапу Об'єкт дослідження - монокристалічний кремній легований ізовалентними домішками, ниткоподібні кристали Si1-хGeх та бінарні напівпровідники, опромінені ядерними частинками. Мета роботи - Вивчення закономірностей змін електрофізичних і структурних властивостей напівпровідників в полях ядерних випромінювань, визначення можливостей використання гетерних властивостей киснево-кремнійових преципітатів у нейтронно-опроміненому кремнії. Дослідження просторового розподілу радіаційних дефектів і ефекту далекодії в кремнії опроміненому високоенергетичними іонами гелію, водню та дейтерію. Результати дослідження: Встановлено, що при високоенергетичному опроміненні кремнію вплив радіаційних дефектів проявляється, в першу чергу, в скороченні інкубаційного періоду і часу преципітації кисню при 600-1000°С термообробці. Такі центри можуть проявляти гетерні властивості домішок та точкових дефектів. Опромінення монокристалічного кремнію іонами гелію з енергією 27,2 МеВ при флюенсах Ф> 1016 см-2 призводить до утворення шаруватих структур, як в області пробігу іонів, так і за нею. При струмах ~ 0.25 - 0.45 мкА шаруваті структури спостерігалися як в пробіжній для іонів частини Si, так і в запробіжній. При високоенергетичному опроміненні кремнію іонами водню і гелію в разі великих флюенсів Ф > 1017 см-2 утворення дефектів проходить через стадію упорядкування (у вигляді "стінок") в результаті їх самоорганізації. Поширення дефектів в кремнії у вигляді "стінки" за область гальмування іонів свідчить про наявність ефекту далекодії. У Si, опроміненому швидкими нейтронами, методом ІЧ- спектроскопії встановлено існування двох типів областей розупорядкування: вакансійного і міжвузловинного. Запропонована модель модифікації основних рівнів відомих радіаційних дефектів в кремнії і германії. Якщо поблизу вакансійного дефекту розташований міжвузельний атом кисню, то енергія негативно зарядженого акцепторного дефекту знижується на 0,06 еВ, а донорного - підвищується на цю ж величину. Міжвузельний атом кремнію або германію змінює рівні дефекту на 0,03 еВ. Атом вуглецю в міжвузлі змінює енергію вакансійного дефекту на 0,035 еВ, але в протилежному напрямку. Модифікація вакансійних дефектів не змінює енергію нейтрального рівня дефекту в забороненій зоні кремнію і германію. Показано, що безперервні зміни рівня Фермі від дози опромінення ядерними частинками визначаються співвідношенням між концентраціями дивакансій в першій і в другій конфігураціях. Експериментально рівень Фермі безперервно змінюється від Еv + 0,476 еВ до Еv + 0,53 еВ. При великих дозах опромінення рівень Фермі знаходиться на нейтральному рівні дивакансії в першому конфігураційному стані Еv + 0,53 еВ. Вивчено вплив протонного опромінення енергією 6,8 МеВ дозами до 1*1017 р+/см2 на електропровідність ниткоподібних кристалів Si0,97Ge0,03 з концентрацією домішок поблизу переходу метал-діелектрик в інтервалі температур 4,2-300 К у магнітних полях з індукцією до 14 Тл. З'ясовано механізм провідності при низьких температур у НК опромінених дозою 5*1015 р+/см2 завдяки серії відпалів при 100 С та 280 С. Відпал зразків, руйнує ці стани, в результаті чого зменшується провідність по верхній зоні Хаббарда, що приводить до зростання магнітоопору та зменшення значення від'ємного магнітоопору в інтервалі температур 13-30 К. Встановлено, що вплив нейтронного опромінення на магнітну сприйнятливість ниткоподібних кристалів Si0,97Ge0,03 є суттєво меншим (понад 30%), ніж у випадку монокристалічного кремнію вирощеного методом Чохральського. Показано, що у світлодіодах GaP при опроміненні a-частками Ф = 1012см-2 спостерігається ефект малих доз, який проявляється у вигляді "поліпшення" параметрів: зростання ємності p-n-переходу, зменшення величини потенціального бар'єру між областями, величини диференціального опору ВАХ. Виявлені особливості є результатом ядерних реакцій a-частинок з атомами кристала, внаслідок яких виникають додаткові донори. В умовах високих рівнів збудження електронної підсистеми кристала значний внесок у структурне впорядкування перехідної області може створити також ефект радіаційно-стимульованого ґетерування дефектів. Опис продукції Визначено можливості використання гетерних властивостей киснево-кремнійових преципітатів у нейтронно-опроміненому кремнії. Автори роботи Варніна Валентина Іванівна Васильківський Анатолій Степанович Воробйов Володимир Герасимович Гайдар Галина Петрівна Долголенко Олександр Петрович Конорева Оксана Володимирівна Кочкін Василь Іванович Ластовецький Володимир Францевич Макуха Олександр Миколайович Малий Євгеній Вікторович Марченко Лариса Сергіївна Пінковська Мирослава Богданівна Петренко Ігор Віталійович Старчик Маргарита Іванівна Тартачник Володимир Петрович Шматко Галина Григорівна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити