Определение факторов радиационного воздействия ускоренных электронов и тормозного излучения на полупроводниковые материалы

Abstract

Образование стабильных дефектов в облучаемых материалах зависит не только от концентрации первичных радиационных повреждений, но и от распределения их в объёме материала. Распределение первичных радиационных повреждений в объёме вещества определяется энергией первично выбитых атомов (ПВА). В зависимости от величины полученной энергии Т, первично выбитый атом может образовать либо изолированную пару Френкеля (устойчивую или неустойчивую), либо каскадную область смещений. В кремнии при развитии каскада смещений от ПВА с энергией ≥ 10 кэВ образуется крупное стабильное структурное нарушение, называемое область разупорядочения. Область разупорядочения оказывает существенное влияние на электрофизические параметры полупроводников. Приводятся результаты исследований воздействия на кремний электронов и фотонов в широком интервале энергий и метод определения доли повреждений, входящих в каскадные области смещений.

Утворення стабільних дефектів в матеріалах, що опромінюють, залежить не тільки від концентрації первинних радіаційних ушкоджень, але й від розподілу їх в обсязі матеріалу. Розподіл первинних радіаційних ушкоджень в обсязі речовини визначається енергією первинно вибитих атомів (ПВА). Залежно від величини отриманої енергії Т, первинно вибитий атом може утворити або ізольовану пару Френкеля (стійку або нестійку), або каскадну зону зсувів. У кремнії при розвитку каскаду зсувів від ПВА з енергією ≥ 10 кеВ утворюється велике стабільне структурне порушення, що називають зоною розупорядкування. Зона розупорядкування має значний вплив на електрофізичні параметри напівпровідників. Приводяться результати досліджень впливу на кремній електронів і фотонів у широкому інтервалі енергій та запропонований метод визначення частки ушкоджень, що входять у каскадні зони зсувів.

The formation of stable defects in irradiated materials depends not only on a concentration of primary radiation damages, but also from distribution them in a material volume. The distribution of primary radiation damages in a material volume is determined by energy of primary displaced atoms (PDА). Depending on value of the obtained energy Т, PDА can create or insulated Frankel pair (steady or unstable), or cascade area of displacements. In silicon at development of the displacements cascade from PDА with energy ≥10 кэВ the large stable structural damaging is created called as disorder area. The disorder area renders essential influencing on physical properties of semiconductors. In the given activity the researches of silicon damaging by electrons and photons in a wide energy rang are presented and the method of definition of a damages percentage which are included in of cascade area of displacement was proposed.