Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения

Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения

Приведены экспериментальные данные о влиянии γ- и β-излучений на вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики диодных структур с барьером Шоттки Au-Al-GaAs и Au-Ti-GaAs. Обнаружен интервал доз, в котором улучшаются параметры диодных структур....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2001
Hauptverfasser: Исмайлов, К.А., Статов, В.А., Тагаев, М.Б., Камалов, А.Б.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2001
Schriftenreihe:Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:
Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78346
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения / К.А. Исмайлов, В.А. Статов, М.Б. Тагаев, А.Б. Камалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 63-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78346
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-783462025-02-09T13:43:18Z Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения Исмайлов, К.А. Статов, В.А. Тагаев, М.Б. Камалов, А.Б. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Приведены экспериментальные данные о влиянии γ- и β-излучений на вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики диодных структур с барьером Шоттки Au-Al-GaAs и Au-Ti-GaAs. Обнаружен интервал доз, в котором улучшаются параметры диодных структур. Наведені експериментальні дані про вплив γ- та β-випромінювань на вольт-амперні та вольт-фарадні характеристики діодних структур з бар’єром Шоттки Au-Al-GaAs та Au-Ti-GaAs. Виявлено інтервал доз, в якому покращуються параметри діодних структур. The experimental data on γ- and β-irradiation effect on the volt amper and volt-farad characteristics of diod structures with Schottky barrier Au-Al-GaAs and Au-Ti-GaAs are presented . The dose interval with this improved diode structures parameters is revealed. 2001 Article Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения / К.А. Исмайлов, В.А. Статов, М.Б. Тагаев, А.Б. Камалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 63-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78346 621. 382.2 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
spellingShingle Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
Исмайлов, К.А.
Статов, В.А.
Тагаев, М.Б.
Камалов, А.Б.
Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
Вопросы атомной науки и техники
description Приведены экспериментальные данные о влиянии γ- и β-излучений на вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики диодных структур с барьером Шоттки Au-Al-GaAs и Au-Ti-GaAs. Обнаружен интервал доз, в котором улучшаются параметры диодных структур.
format Article
author Исмайлов, К.А.
Статов, В.А.
Тагаев, М.Б.
Камалов, А.Б.
author_facet Исмайлов, К.А.
Статов, В.А.
Тагаев, М.Б.
Камалов, А.Б.
author_sort Исмайлов, К.А.
title Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
title_short Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
title_full Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
title_fullStr Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
title_full_unstemmed Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
title_sort радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate 2001
topic_facet Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78346
citation_txt Радиационные эффекты в арсенидгаллиевых поверхностно-барьерных структурах, возникающие под воздействием γ и β излучения / К.А. Исмайлов, В.А. Статов, М.Б. Тагаев, А.Б. Камалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 63-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv AT ismajlovka radiacionnyeéffektyvarsenidgallievyhpoverhnostnobarʹernyhstrukturahvoznikaûŝiepodvozdejstviemgibizlučeniâ
AT statovva radiacionnyeéffektyvarsenidgallievyhpoverhnostnobarʹernyhstrukturahvoznikaûŝiepodvozdejstviemgibizlučeniâ
AT tagaevmb radiacionnyeéffektyvarsenidgallievyhpoverhnostnobarʹernyhstrukturahvoznikaûŝiepodvozdejstviemgibizlučeniâ
AT kamalovab radiacionnyeéffektyvarsenidgallievyhpoverhnostnobarʹernyhstrukturahvoznikaûŝiepodvozdejstviemgibizlučeniâ
first_indexed 2025-11-26T11:35:40Z
last_indexed 2025-11-26T11:35:40Z
_version_ 1849852647389003776
fulltext УДК 621. 382.2 РАДИАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В АРСЕНИДГАЛЛИЕВЫХ ПОВЕРХ- НОСТНО-БАРЬЕРНЫХ СТРУКТУРАХ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПОД ВОЗ- ДЕЙСТВИЕМ γ- И β- ИЗЛУЧЕНИЯ К.А.Исмайлов, В.А.Статов, М.Б.Тагаев Каракалпакский госуниверситет, г. Нукус, Республика Узбекистан; А.Б.Камалов Институт физики полупроводников НАН Украины, г.Киев Наведені експериментальні дані про вплив γ- та β-випромінювань на вольт-амперні та вольт-фарадні характеристики діодних структур з бар’єром Шоттки Au-Al-GaAs та Au-Ti-GaAs. Виявлено інтервал доз, в якому покращуються параметри діодних структур. Приведены экспериментальные данные о влиянии γ- и β- излучений на вольт-амперные и вольт-фарад- ные характеристики диодных структур с барьером Шоттки Au-Al-GaAs и Au-Ti-GaAs. Обнаружен интервал доз, в котором улучшаются параметры диодных структур. The experimental data on γ- and β-irradiation effect on the volt amper and volt-farad characteristics of diod structures with Schottky barrier Au-Al-GaAs and Au-Ti-GaAs are presented . The dose interval with this improved diode structures parameters is revealed . ВВЕДЕНИЕ Арсенидгаллиевые диоды с барьером Шоттки часто используются в схемотехнических устрой- ствах, работающих в разнообразных радиацион- ных условиях, испытывая воздействие частиц с широком энергетическим спектром. В связи с этим исследования радиационных эффектов в ар- сенидгаллиевых СВЧ-диодах с барьером Шоттки представляют интерес как с точки зрения изучения механизмов их деградации, так и возможности ис- пользования радиационно-стимулированного гет- терирования[1-3]. Типичном примером такого воз- действие является γ- и β-излучения, благодаря проникающей способности которых можно изме- нять как свойства обьема полупроводника (гамма- излучение), так и границы раздела металл-полу- проводник (бета-излучение). Поэтому целью на- стоящей работы является исследование влияния бета- и гамма-радиации на электрические характе- ристики арсенидгаллиевых поверхностно-барьер- ных структур, используемых при создании диодов с барьером Шоттки. ОБЬЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВА- НИЯ Обьектами исследования являлись арсенидгал- лиевые поверхностно-барьерные диодные структу- ры (ПБС) Au-Al-GaAs и Au-Ti-GaAs. ПБС были изготовлены на основе n-n+структур GaAs, полу- ченных методом газофазной эпитаксии в промыш- ленных условиях. Пленки Al и Au для структур Au-Al-GaAs получались методом термического ис- парения в вакууме. Пленки титана получались электронно-лучевым испарением с последующем напылением Au. ПБС обоих типов изготавлива- лись с помощью фотолитографии. Диаметр ПБС составлял 0,8 мм. Диодные структуры Au-Al- GaAs облучались гамма-квантами 60Со на установ- ке МRХ-γ-25М в интервале доз 104…107 Р, интен- сивность гамма радиации составляла 100 Р/с. ПБС Au-Ti-GaAs подвергались бета-облучению. Облу- чение в течение10 и 100 ч проводилось в установ- ке Перенос-М с источником ИРУС-11. Мощность источника 13 Р/с. Расстояние от кристалла до источника 10 см, при этом поток частиц составил 4,3×108 см-2с-1. Энергетический спектр β-частиц, испускаемых источниками на основе 90Sr, имеет сложный вид. β-распаду стронция 90Sr→90Y соот- ветствуют электроны с максимальной энергией 0,546 МэВ (17,3% энергетического выхода), сред- няя энергия 0,1963 Мэв. В результате β-распада 90Sr образуется изотоп 90Y с максимальной энерги- ей β-частиц 2,274 МэВ и средней энергией спектра 0,936 МэВ (82,7% энергетического выхода). До и после облучения измерялись вольт-ампер- ные характеристики (ВАХ) и вольт-фарадные ха- рактеристики (ВФХ) диодных структур. ВФХ структур исследовались с помощью цифрового мо- ста Е7-12 на частоте 1 МГц. Все измерения прове- дены при Т=20 °C непосредственно после радиа- ционной обработки. Высота барьера ϕв определялась как по ВАХ, так и по ВФХ. В первом случае предполагалось, что токопрохождение через структуру соответ- ствует термионной эмиссии; тогда ϕ b kT q A T Js = ln ** 2 , (1) __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №2. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (79), с.63-65. 63 где к - постоянная Больцмана; Т – температура, q - заряд электрона; А**- эффективная постоянная Ричардсона; Js - плотность тока насыщения. Во втором - ϕb представляет собой величину отсечки зависимости 1/C2=f(U) на оси напряжения. Фактор идеальности n определялся по формуле : n q kT V J = ∂ ∂ (ln ) (2) Концентрация легирующей примеси в n-GaAs определялась по наклону зависимости 1/C2=f(U). Методом тока индуцированного электронным зон- дом до и после облучения гамма квантами 106Р те- стовых структур Al-GaAs измерялась диффузио- ная длина неосновных носителей заряда в GaAs. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Результаты экспериментальных исследований показывают, что после облучения в исследуемом интервале доз электрические характеристики диодных структур обоих типов улучшаются. Вычисленные параметры диодов Шоттки до и после облучения представлены в табл.1 и 2. При облучении гамма-квантами 60Со в интер- вале доз 105…106Р рассчитанный из прямой ветви вольт-амперной характеристики фактор идеально- сти n уменьшается от 1,23 до 1,19 , а высота ба- рьера ϕв увеличивается от 0,87 до 0,9 эВ, при этом уменьшается величина обратного тока во всем диапазоне измеряемых напряжений на 1-1,5 порядка (см.табл 1.) Мы полагаем, что улучшение электрофизических характеристик диодных струк- тур после облучения гамма-квантами 60Со до доз 106Р связано с радиационно-стимулированным гет- терированием дефектов в приконтактной области Al-GaAs, поскольку измерения с помощью тока индуцированного электронным зондом до и после облучения до дозы 106 Р на тестовой структуре диффузионной длины неосновных носителей заря- да Lp соответствовали после облучения росту вре- мени жизни неосновных носителей тока практиче- ски на порядок величины, что находится в хоро- шем соответствии с данными работы [4], в кото- рой аналогичный эффект был обнаружен на диодных структурах Au-GaAs и Sn-GaAs. При увеличении дозы гамма-квантов 60Со сверх 106 Р наблюдается деградация параметров ВАХ: увели- чение фактора идеальности n, уменьшение высоты барьера ϕв и рост величины обратного тока во всем интервале измеряемых напряжений. Облучение бета-квантами 90Sr приводит к улуч- шению электрофизических характеристик ПБС (см. табл.2), т.е. фактор идеальности n уменьшает- ся , высота барьера ϕв увеличивается и одновре- менно величина обратного тока уменьшается. Эти изменения электрофизических характеристик диодных структур Au-Ti-GaAs после обучения бета-квантами обьясняются тем, что проникающая бета-радиация (вследствие особенностей энергети- ческого спектра) воздействует преимущественно на границу раздела металл-полупроводник, сти- мулируя взаимодиффузию компонентов гетеро- контакта и вызывая изменение концентрации по- верхностных уровней. Интенсивная диффузия ато- мов металлизации в глубь полупроводника вызы- вает появление в приконтактной области компен- сированного слоя, ледствием чего является увели- чение ϕв и уменьшение концентрации легирующей примеси в GaAs (см. табл. 2.). Компенсированный слой обнаружен о данным вольт-фарадных харак- теристик в течение 100 ч облучения. Таблица 1 Электрические параметры диодов Шоттки Al-Au-GaAs для различных доз облучения гам- ма-квантами 60Со Доза облучения, Р/c Параметры ПБС n ϕb, В Iобр 10-7,A исх 1.23 0.87 1.33 10 4 1.22 0.88 1.30 10 5 1.21 0.88 1.11 10 6 1.19 0.9 0.31 107 1.21 0.91 1.26 Таблица 2 Электрические параметры диодов Шоттки Au-Ti-GaAs до и после облучения бета-кван- тами Время Параметры ПБС облучения, ч ND, см-3 ϕb CV, В ϕb IV, В n Исходные 1017 0,73 0,75 1,97 10 ч 1017 0,78 0,8 1,45 100 ч 6×1016 0,92 0,81 1,12 64 ВЫВОДЫ Полученные экспериментальные результаты позволяют сделать следующие выводы: для структур Au-Al-GaAs имеется интервал доз облучения10…106Р, в котором наблюдается уменьшение обратных токов при одновремен- ном уменьшение фактора идеальности n и увели- чении высоты барьера Шоттки ϕв; наблюдаемые изменения электрических харак- теристик в результате β-облучения структур Au- Ti-GaAs в течение 10 ч приводят к улучшению па- раметров ВАХ без изменения концентрации леги- рующей примеси в GaAs ;увеличение времени β- облучения до 100 ч приводит к компенсации леги- рующей примеси в приконтактном слое GaAs. ЛИТЕРАТУРА 1.О.Ю.Борковская, И.Л.Дмитрук., Р.В.Конакова и др. Формирование границ раздела Mo-GaAs с по- мощью термического и радиационного воздей- ствии. //Поверхность. Рентгеновские, синхро- тронные и нейтронные исследования. 1999. - ? 11, с.59-63. 2.Р.В.Конакова, В.В.Миленин, Е.А.Соловьев и др.. Влияние γ-радиации на электрофизические свойства арсенидгаллиевых ПТШ.. //Радиоэлек- тонника.2000,-?6, с.45-51. 3.К.А.Исмайлов, В.А.Статов, А.Б.Камалов. Влия- ние β-излучения сложного спектра на характери- стики арсенидгаллиевых диодов Шоттки. //Вест- ник Каракалпакского отделения АН Республики Узбекистан.1997, вып.7, с.58-60. 4.О.Ю.Борковская, Н.Л.Дмитрук, М.Дубовински и др. Исследование рекомбинационных свойств GaAs и его границ раздела по фототоку барьер- ных структур. //Electrotechn. cas. 1989, v. 40, p.877-889. __________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №2. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (79), с.63-65. 65 РАДИАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В АРСЕНИДГАЛЛИЕВЫХ ПОВЕРХНОСТНО-БАРЬЕРНЫХ СТРУКТУРАХ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ - И - ИЗЛУЧЕНИЯ Введение Обьекты и методы исследования Экспериментальные результаты и обсуждение Параметры Выводы Литература

Ähnliche Einträge