Зміна електрофізичних характеристик монокристалів n-ge під дією високоенергетичного електронного опромінення
Сфери використання такого напівпровідникового матеріалу, як германій. Дослідження температурних залежностей питомого опору для монокристалів n-Ge, опромінених різними дозами електронів. Вплив електронного опромінення на радіаційну стійкість монокристалів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 03.07.2016 |
| Размер файла | 9,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Зміна електрофізичних характеристик монокристалів n-ge під дією високоенергетичного електронного опромінення
Розвиток сучасних технологій, вдосконалення наявних енергетичних установок та проектування термоядерних апаратів вимагають, щоб конструкційні матеріали повністю використовували свій ресурс при різних зовнішніх впливах, у тому числі і при опроміненні швидкими частинками. Частинки випромінювань ядерних та термоядерних реакторів взаємодіють з конструктивними елементами установок, змінюючи структуру та властивості використовуваних матеріалів. До експлуатації напівпровідникових сенсорів та приладів у таких галузях, де присутні радіаційні поля, висуваються вимоги щодо точності та стабільності параметрів цих сенсорів в умовах значних радіаційних навантажень. В напівпровідниках під дією опромінення концентрація дефектів збільшується, що призводить до зміни їх електричних та оптичних властивостей. [1] Такий напівпровідниковий матеріал, як германій, сьогодні широко використовується як сировинний матеріал для потреб мікро - та наноелектроніки. [2] Дослідження радіаційної стійкості германію важливе з точки зору довготривалої роботи на його основі дозиметричних приборів, датчиків та електронних приладів на атомних реакторах, прискорювачах ядерних частинок, в космосі. [3]
Тому нами в роботі досліджувались температурні залежності питомого опору для монокристалів n-Ge, опромінених різними дозами електронів, з енергією 10 МеВ. Числові значення питомого опору досліджуваних зразків, наведені у таблиці 1 Для всіх одержаних залежностей характерним є наявність максимуму, величина якого з підвищенням температури зменшується. Також даний максимум зміщується в сторону менших доз опромінення при збільшенні температури. Такі особливості можна пояснити тим, що при електронному опромінені в монокристалах n-Ge будуть утворюватись радіаційних дефектів, яким відповідають, як показують виміри ефекту Холла, глибокі енергетичні рівні EC-0,27 еВ та EV+0,27 еВ. [4] Поряд з цим дані дефекти можуть виконувати роль активних центрів розсіяння носіїв струму. При збільшені температури локалізовані електрони на таких центрах за рахунок термічної іонізації можуть перейти із зв'язаного стану в стан електрона провідності, що пояснює зменшення питомого опору та величини максимуму залежності питомого опору від дози опромінення при збільшенні температури. Також при збільшенні температури зростатиме роль механізму фононного розсіяння. Тому при зростанні температури електрони провідності будуть виникати при термічній іонізації дефектів з рівнем EV+0,27 еВ. Розглянуті вище причини можуть пояснювати зменшення величини та зміщення максимуму залежності питомого опору від дози опромінення в сторону менших доз електронного опромінення при збільшенні температури.
Одержані результати дозволили дослідити вплив електронного опромінення на радіаційну стійкість монокристалів n-Ge, що необхідно враховувати при конструюванні різних дозиметричних приборів, сенсорів та електронних приладів на основі германію, які працюватимуть в полях підвищеної радіації.
напівпровідниковий германій опромінення
Таблиця 1 Значення питомого опору опромінених зразків монокристалів n-Ge при різних температурах
|
Доза опромінення Ф, см-2 |
Питомий опір с, Ом·м |
|||||
|
Т=190 К |
Т=210 К |
Т=230 К |
Т=250 К |
Т=270 К |
||
|
5·1015 |
9,96 |
1,87 |
0,54 |
0,27 |
0,19 |
|
|
1016 |
31,15 |
8,16 |
2,76 |
1,18 |
0,56 |
|
|
2·1016 |
78,91 |
11,60 |
2,52 |
0,76 |
0,33 |
|
|
5·1016 |
14,00 |
2,44 |
0,61 |
0,22 |
0,12 |
Список літератури
1. Углов В. В. Радиационные эффекты в твердых телах.- Минск: БГУ, 2007. - С. 167.
2. S. Tong, J. Liu, L.J. Wan, K.L. Wang, Appl. Phys. Lett., 2002 -Vol. 80, 1189 p.
3. Шварц Ю. М.. Физические основы полупроводниковых приборов экстремальной электроники : Дис... д-ра физ.-мат. наук: 01.04.10 / Институт физики полупроводников им. В.Е.Лашкарева НАН Украины. -- К., 2004. -- 342л.
4. S. V. Luniov, A. I. Zimych, P. F. Nazarchuk, V. T. Maslyuk, I. G. Megela. The impact of radiation defects on the mechanisms of electron scattering in single crystals n-Ge // JOURNAL OF PHYSICAL STUDIES, v. 19, №.4 (2015) ,4704(7 p.).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проходження важких ядерних заряджених частинок через речовину. Пробіг електронів в речовині. Проходження позитронів через речовину. Експозиційна, поглинена та еквівалентна дози. Проходження нейтронів через речовину. Методика розрахунку доз опромінення.
курсовая работа [248,4 K], добавлен 23.12.2015Визначення дослідним шляхом питомого опору провідника та температурного коефіцієнту опору міді. Вимірювання питомого опору дроту. Дослідження залежності потужності та ККД джерела струму від його навантаження. Спостереження дії магнітного поля на струм.
лабораторная работа [244,2 K], добавлен 21.02.2009Застосування індуктивних нагромаджувачів, розрахунок параметрів. Процеси розмикання струму та генерації електронного пучка. Дослідження характеристик електронного прискорювача з плазмоерозійним розмикачем в залежності від індуктивності нагромаджувача.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 22.09.2011Основи вимірювання опору системи захисного заземлення електроустановок, питомого опору ґрунту й опору провідників за допомогою вимірювача заземлення типу МС-08. Суть методів амперметра-вольтметра та трьох земель. Порядок виконання вимірювальних робіт.
лабораторная работа [14,9 K], добавлен 31.08.2009Основні відомості про кристали та їх структуру. Сполучення елементів симетрії структур, грати Браве. Кристалографічні категорії, системи та сингонії. Вирощування монокристалів з розплавів. Гідротермальне вирощування, метод твердофазної рекристалізації.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 28.10.2014Вибір комукаційно-захисних апаратів і щитів. Командні та сигнальні апарати. Складання специфікації на світлотехнічне обладнання, провідники і матеріали. Показники економічної ефективності від автоматизації установки ультрафіолетового опромінення УО-4.
курсовая работа [499,6 K], добавлен 02.04.2014Математична модель, яка включає замкнуту систему рівнянь і співвідношень, що описують зумовлений зовнішнім тепловим опроміненням термонапружений стан частково прозорого тіла. Визначення параметрів електромагнітного випромінювання і термонапруженого стану.
автореферат [66,8 K], добавлен 10.04.2009Сутність технології GаАs: особливості арсеніду галію і процес вирощування об'ємних монокристалів. Загальна характеристика молекулярно-променевої епітаксії, яка потрібна для отримання плівок складних напівпровідникових з’єднань. Розвиток технологій GаАs.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.10.2011Вплив упорядкування атомів на електроопір сплавів. Вплив опромінення швидкими частинками на впорядкування сплавів. Діаграма стану Ag-Zn. Методика експерименту. Хід експерименту. Приготування зразків. Результати досліджень сплаву AgZn методом електроопору.
реферат [32,3 K], добавлен 29.04.2002У багатьох металів і сплавів при температурах, близьких до абсолютного нуля, спостерігається різке зменшення питомого опору - це явище зветься надпровідністю. Особливість надпровідників в тому, що силові лінії магнітного поля обгинають надпровідник.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 17.12.2008Вибір виду і системи освітлення, розміщення світильників. Розрахунок освітлення методами коефіцієнта використання світлового потоку, питомої потужності та точковим методом. Розрахунок опромінювальної установки та компонування освітлювальної мережі.
курсовая работа [101,9 K], добавлен 12.12.2012Вивчення зонної структури напівпровідників. Поділ речовин на метали, діелектрики та напівпровідники, встановлення їх основних електрофізичних характеристик. Введення поняття дірки, яка є певною мірою віртуальною частинкою. Вплив домішок на структуру.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 24.06.2008Деформація - зміна форми чи об’єму твердого тіла, яка викликана дією зовнішніх сил. Залишкова деформація та межа пружності. Дослідження залежності видовження зразка капронової нитки від навантаження. Визначення модуля Юнга для капрону. Закон Гука.
лабораторная работа [80,5 K], добавлен 20.09.2008Радіаційна безпека - науково-практична дисципліна, яка виникла в момент створення атомної промисловості і вирішує комплекс теоретичних і практичних завдань. Джерела опромінення. Природна й штучна радіоактивність. Головні завданням радіаційної безпеки.
реферат [88,3 K], добавлен 12.04.2009Визначення резонансної частоти, хвильового опору та смуги пропускання контуру, напруги та потужності на його елементах. Побудова векторних діаграм для струмів та напруг. Трикутники опорів та потужностей для частот. Графіки для функціональних залежностей.
контрольная работа [866,6 K], добавлен 10.05.2013Процеси взаємодії іонізуючого випромінювання з речовиною клітин. Біологічна дія іонізуючих випромінювань. Етапи розвитку променевої хвороби. Деякі міри захисту від зовнішнього і внутрішнього опромінення. Характер радіаційного впливу на живий організм.
реферат [81,7 K], добавлен 12.04.2009Принцип роботи, конструкція та галузі використання просвітлюючих електронних мікроскопів. Дослідження мікроструктурних характеристик плівкових матеріалів в світлопольному режимі роботи ПЕМ та фазового складу металевих зразків в дифракційному режимі.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 25.01.2013Поділ речовин постійного струму в залежності від величини питомого опору, що вони чинять, на провідники, напівпровідники та діелектрики. Процеси, що відбуваються з провідником та діелектриком в електростатичному полі. Механізм поляризації діелектриків.
лекция [409,5 K], добавлен 15.04.2014Загальні вимоги до систем сонячного теплопостачання. Принципи використання сонячної енегрії. Двоконтурна система з циркуляцією теплоносія. Схема роботи напівпровідникового кремнієвого фотоелемента. Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні.
реферат [738,1 K], добавлен 02.08.2012Теорія вихрових рухів та закономірності динаміки точкових вихорів на необмеженій площині в ідеальній нев’язкій рідині. Вплив кількості точкових вихорів однакової інтенсивності на розташування і стійкість стаціонарних та рівномірно-обертових конфігурацій.
автореферат [50,5 K], добавлен 16.06.2009
