vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 255 Научная статья Original article Физика Physics Дефектообразование в монокристаллическом кремнии при нейтронном и протонном облучении Defect formation in monocrystal silicon when exposed to neutron and proton irradiation Онищук С.А. Онищук Сергей Алексеевич Onishchuk Sergey A.

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики и информационных систем Кубанского государственного университета

 Кубанский государственный университет, КраснодарKuban State University, Krasnodar 30 06 2008 2 69 75 18 03 2008 06 04 2008 30 06 2008 Copyright (c) 2008 Онищук С.А. 2008 Онищук С.А. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Comparative defect formation has been investigated in monocrystal silicon structures having p-n-junction, under the action of irradiation by protons and neutrons. The structures have been irradiated by fast neutrons with an average energy of 2.2 MeV fluence 1011, 1012, 1013, 1014 cm-2 and protons with an average energy of 20.0 MeV fluence 3·1010, 3·1011, 3·1012 and 3·1013 cm-2. The information on defect formation in a material has been obtained by means of light and dark current-voltage characteristics and spectral sensitivity. It is established that when exposed to both proton and neutron irradiation these characteristics change in a similar way, and when the fluences of the protons and neutrons used are the same the concentration of defects in silicon structures when exposed to proton irradiation is considerably higher than when exposed to neutron irradiation.

Исследовано сравнительное дефектообразование в монокристаллических кремниевых структурах, имеющих p-n-переход, под воздействием облучения протонами и нейтронами. Структуры были облучены быстрыми нейтронами со средней энергией 2,2 МэВ флюенсами 1011, 1012, 1013, 1014 н/см-2 и протонами со средней энергией 20,0 МэВ флюенсами 3·1010, 3·1011, 3·1012 и 3·1013 пр/см-2. Информация о дефектообразовании в материале получена с помощью световых и темновых вольтамперных характеристик и спектральной чувствительности. Установлено, что при облучении и протонами, и нейтронами эти характеристики изменяются подобным образом, причем при одинаковых флюенсах используемых протонов и нейтронов концентрация дефектов в кремниевых структурах при облучении протонами значительно больше, чем при облучении нейтронами.

 кремний дефектообразование облучение протонами и нейтронами silicon defect formation proton and neutron irradiation Пагава Т.А. Влияние температуры облучения на эффективность введения мультивакансионных дефектов в кристаллах n-Si // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 8. С. 919-921. Саченко А.В., Горбань А.П., Костылев В.П., Соколовский И.О. Квадратичная рекомбинация в кремнии, и ее влияние на объемное время жизни // ФТП. 2007. Т. 41. Вып. 3. С. 290-294. Азаров А.Ю., Титов А.И. Накопление структурных нарушений в кремнии при облучении кластерными ионами PFn+ средних энергий // ФТП. 2007. Т. 41. Вып. 1. С. 7-12. Баранов П.Г.,Ионов А.Н., Ильин И.В., Копьев П.С., Мохов Е.Н., Храмцов В.А. Электронный парамагнитный резонанс в нейтронно-легированных полупроводниках с измененным изотопным составом // ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 6. С. 984-995. Пагава Т.А. Влияние зарядового состояния неравновесных вакансий на природу радиационных дефектов в кристаллах n-Si // ФТП. 2005. Т. 39. Вып. 4. С. 424-425. Коноплева Р.Ф., Остроумов В.Н. Взаимодействие заряженных частиц высоких энергий с германием и кремнием. М.: Атомиздат, 1975. 128 с. Коноплева Р.Ф., Литвинов В.Л., Ухин Н.А. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий. М.: Атомиздат, 1971. 176 с. Устюжанинов В.Н., Чепиженко А.3. Радиационные эффекты в биполярных интегральных микросхемам. М.:Радио и связь, 1989. 144 с. Кинчин Г.Н., Пиз Р.С. Смещение атомов в твердых телах под воздействием излучения // УФН. 1956. Т. 60. Вып. 4. С. 590. Бадылевич М.Ю., Блохин И.В., Головин Ю.И., Дмитриевский А.А., Карцев С.В., Сучкова Н.Ю., Толотаев М.Ю. Немонотонные изменения концентраций радиационных дефектов донорного и акцепторного типа в кремнии, индуцируемые потоками β-частиц малой интенсивности // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 12. С. 1409-1411. Антонова И.В., Шаймеев С.С., Смагулова С.А. Трансформация при отжиге электрически активных дефектов в кремнии, имплантированном ионами высоких энергий // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 5. С. 557-562. Пагава Т.А. Зависимость кинетики отжига А-центров и дивакансий от температуры, энергии и дозы облучения в кристаллах n-кремния // ФТП. 2002. Т. 36. Вып. 10. С. 1159-1162. Пагава Т.А. Энергия миграции вакансий в кристаллах р-кремния // ФТП. 2003. Т. 37. Вып. 9. С. 1058-1061. Захаров М.В., Кагадей В.А., Львова Т.Н., Нефедцев Е.В., Оскомов К.В., Проскуровский Д.И. Влияние обработки кремния в атомарном водороде на образование локальных областей плавления при импульсном световом облучении // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 1. С. 61-66.