WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

В работе [17] был проведен более строгий анализ роли 3.3. Как отмечалось выше, малая величина сигнала от диффузии в собирании заряда. Полученные расчетные одиночной -частицы делает актуальными наблюдения зависимости приведены на рис. 3, где по оси ординат характера шумов. Шумы измерялись по ширине линии отложены потери заряда в зависимости от выступаюгенератора стабильной амплитуды. Для усиления роли щей за область W части трека a = R-W. Параметрами дробовых шумов тока структуры постоянная формиропостроения служили значения диффузионной длины LD, вания полосы пропускания увеличивалась до 10 мкс [18].

равные 5, 10 и 30 мкм (кривые 1, 2, 3 соответственно).

Большие значения ширины запрещенной зоны в SiC При расчете полагалось, что в области W перенос носи(3.0-3.2эВ) не позволяют наблюдать генерационный телей происходил без потерь. Как видно, данные экспеток в области комнатных температур [19].

римента находятся между границами LD = 5 и 10 мкм Нами проводились измерения шума при температу(рис. 3, зависимость 4), исключая меньшие значения рах 50, 75 и 100C. Оказалось, что величина шума не, соответствующие малым величинам a. Это следует коррелирует со значением измеряемого тока. Вероятно, рассматривать как указание на наличие потерь заряда наблюдаемый ток определялся токами утечки как объемв ходе дрейфа носителей в области W, которые в ной природы, так и поверхностной — по периферии модели [17] принимались равными нулю. Отметим, что в мезаструктуры. На рис. 4 приведен ход шума детекиспользуемом нами диапазоне значений a (при переходе тора от смещения U для трех температур T = 50, от больших к малым) напряженность электрического и 100C. Как видно, независимо от температуры измереполя изменялась значительно (от 3 · 104 до 3 · 105 В/см).

ния резкий рост шума происходит в интервале смещений Это в свою очередь сказывалось на условиях переноса U = 250-275 В. Отметим, что токи утечки при этом воззаряда в сторону уменьшения потерь.

растали незначительно, а в ряде случаев с повышением температуры T и смещении U даже уменьшались, что указывает на возможное залечивание (отжиг) некоторых дефектов на периферии мезаструктур.

4. Заключение Впервые на детекторных структурах, сформированных на основе ионно-легированных алюминием p+-nпереходов в SiC, при тестировании -частицами естественного распада достигнуто разрешение по энергии 2.0%. Показано, что этому способствуют как высокая чистота, так и однородность структурных свойств исходного CVD-слоя 4H-SiC. Установлено, что разработанная Рис. 3. Зависимости потерь заряда от размера части технология создания детекторных структур не ухудшает трека -частицы a = R - W, выступающей за область элекосновные параметры исходных пленок.

трического поля. Зависимости 1–3 — данные расчета при значениях LD, мкм: 1 —5.0, 2 — 10.0, 3 — 30.0; 4 —экспе- Разделены вклады в перенос заряда по каналам дрейфа риментальная зависимость. и диффузии носителей тока. Исследования спектрометФизика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. Спектрометрические свойства SiC-детекторов на основе ионно-легированных p+-n-переходов рических характеристик детекторов позволили устано- [15] E. Kalinina, G. Kholujanov, A. Sitnikova, V. Kossov, R. Yafaev, G. Pensl, S. Reshanov, A. Halln, A. Konstantinov. Mater. Sci.

вить наличие потерь заряда в ходе дрейфа. В режиме, Forum, 433–436, 637 (2003).

когда пробег падающей частицы превышает протяжен[16] Н.Б. Строкан. Письма ЖТФ, 24 (5), 44 (1998).

ность области объемного заряда, получены параметры [17] Н.Б. Строкан, А.М. Иванов, А.А. Лебедев, M. Syvjrvi, диффузионного переноса.

R. Yakimova. ФТП, 39 (12), 1443 (2005).

Подтверждено ранее сделанное предположение, что [18] А.М. Иванов, Н.Б. Строкан. ЖТФ, 70, 139 (2000).

ввиду малых значений генерационных токов в SiC [19] А.М. Стрельчук. ФТП, 29 (7), 614 (1995).

обратные токи в детекторных структурах при повыРедактор Т.А. Полянская шенных рабочих температурах определяются токами утечки объемной природы и по периферии мезаструктур.

Возникающие шумы не связаны с протекающими тока- Spectrometry properties of silicon carbide ми, а определяются характером обратной ветви вольтdetectors based on ion-implanted амперной характеристики.

p+-n-junctions Авторы выражают глубокую благодарность Г.Н. ВиоE.V. Kalinina, V.G. Kossov, N.B. Strokan, A.M. Ivanov, линой за ценные замечания, сделанные в процессе R.R. Yafaev, G.F. Kholujanov дискуссии по результатам работы.

Ioffe Physicotechnical Institute, Работа была частично поддержана проектом Russian Academy of Sciences, РФФИ № 05-02-08012 и грантом Президента РФ 194021 St. Petersburg, Russia № НШ-2223.2003.02.

Electron Optronic, 194223 St. Petersburg, Russia Список литературы

Abstract

Results of an investigation of the spectrometric characteristics of the detectors fabricated on the base of 4H-SiC ion [1] И.М. Розман, К.Г. Циммер. Атом. энергия, 1, 54 (1957).

implanted p+-n-junctions are presented for the first time. These [2] L.W. Aukerman, H.C. Gorton, R.K. Willardson, V.E. Bryson.

Silicon Carbide, ed. by J.R. O’Connor, J. Smiltens (Pergamon, junctions were produced by Al ion implantation into 4H-SiC 26 µm Oxford, 1959). thick epitaxial layers grown by chemical vapor deposition with con[3] P.C. Capera, P. Malinaric, R.B. Campbell, J. Ostroski. IEEE centration of uncompensated donors Nd-Na =(3-5) · 1015 cm-3.

Trans. Nucl. Sci. June, 262 (1964).

The detectors characteristics were determined using -particles [4] В.Д. Безуглый, Л.Л. Нагорная. Атом. энергия, 17, natural decay with energies of 3.35 and 5.4 MeV. The charge (1964).

collection efficiency equal to 100% and an energy resolution 2% [5] Г.Ф. Холуянов, Б.В. Гавриловский. ФТП, 2 (4), 573 (1968).

has been obtained for -particles with the energy of 3.35 MeV.

[6] А.М. Иванов, Е.В. Калинина, А.О. Константинов, Г.А. Онушкин, Н.Б. Строкан, Г.Ф. Холуянов, A. Hallen.

Письма ЖТФ, 30 (14), 1 (2004).

[7] Н.Б. Строкан, А.М. Иванов, Е.В. Калинина, Г.Ф. Холуянов, Г.А. Онушкин, Д.В. Давыдов, Г.Н. Виолина. ФТП, 39 (3), 382 (2005).

[8] В.А. Тихомирова, О.П. Федосеева, Г.Ф. Холуянов. Атом.

энергия, 34, 122 (1973).

[9] Н.Б. Строкан, А.М. Иванов, М.Е. Бойко, Н.С. Савкина, А.М. Стрельчук, А.А. Лебедев, Р. Якимова. ФТП, 39 (3), 65 (2003).

[10] E. Kalinina, G. Kholujanov, V. Solov’ev, A. Strel’chuk, A. Zubrilov, V. Kossov, R. Yafaev, A.P. Kovarski, A. Halln, A. Konstantinov, S. Karlsson, C. Ads, S. Rendakova, V. Dmitriev. Appl. Phys. Lett., 77 (19), 3051 (2000).

[11] F. Moscatelli, A. Scorzoni, A. Poggi, Mara Bruzzi, S. Lagomarsino, S. Mersi, S. Sciortino, M. Lazar, A. Di Plasido, R. Nipoti. Mater. Sci. Forum, 483–485, 1021 (2005).

[12] Г.Н. Виолина, Е.В. Калинина, Г.Ф. Холуянов, В.Г. Косов, Р.Р. Яфаев, А. Халлен, А.О. Константинов. ФТП, 36 (6), 750 (2002).

[13] A. Ivanov, E. Kalinina, G. Kholuyanov, N. Strokan, G. Onushkin, A. Konstantinov, A. Hallen, A. Kuznetsov.

Mater. Sci. Forum, 438–485, 1029 (2005).

[14] Ion Implantation. Science and Technology, ed. by J.F. Ziegler (Acad. Press. Inc., 1985).

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.