Влияние электрон-фононного взаимодействия и облучения γ-квантами на обратные токи кремниевых фотодиодов
Булярский С.В.1, Лакалин А.В.1, Сауров М.А.2
1Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, Москва, Россия
2Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", Москва, Зеленоград, Россия
Email: bulyar2954@mail.ru
Поступила в редакцию: 3 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 3 августа 2020 г.
Принята к печати: 25 августа 2020 г.
Выставление онлайн: 12 октября 2020 г.
Исследованы вольт-амперные характеристики кремниевых фотодиодов до и после облучения γ-квантами энергией 1.25 МэВ и дозой облучения 0.5 МРад. Установлено, что обратные токи определяются механизмом Пула-Френкеля в сильном электрическом поле с влиянием электрон-фононного взаимодействия. Разработана методика и рассчитаны параметры электрон-фононного взаимодействия, описываемого конфигурационной однокоординатной моделью, из обратных вольт-амперных характеристик. Сделано предположение, что в результате облучения γ-квантами образуются центры дивакансии кремния с кислородом, которые и определяют обратные токи фотодиодов. Ключевые слова: обратная вольт-амперная характеристика, эффект Пула-Френкеля, электрон-фононное взаимодействие, облучение γ-квантами, центры дивакансии кремния с кислородом.
- В.С. Вавилов, Н.А. Ухин. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах (М., Атомиздат, 1969)
- H.N. Yeritsyan, A.A. Sahakyan, N.E. Grigoryan, V.V. Harutyunyan, V.M. Tsakanov, B.A. Grigoryan, A.S. Yeremyan, G.A. Amatuni. J. Electron. Mater., 46, 841 (2017). https://doi.org/10.1007/s11664-016-4975-6
- B. Biro, G. David, A. Fenyvesi, J.S. Haggerty, J. Kierstead, E.J. Mannel, T. Majoros, J. Molnar, F. Nagy, S. Stoll, B. Ujvari, C.L. Woody. IEEE Trans. Nucl. Sci., 66 (7), 1833 (2019). https://doi.org/10.1109/TNS.2019.2921102
- I. Pintilie, E. Fretwurst, G. Lindstrom, J. Stahl. Appl. Phys. Lett., 81 (1), 165 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1490397
- L.I. Murin, J.L. Lindstrom, G. Davies, V.P. Markevich. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., Sect. B, 253, 210 (2006). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.10.029
- M. Mikelsen, J.H. Bleka, J.S. Christensen, E.V. Monakhov, B.G. Svensson, J. Harkonen, B.S. Avset. Phys. Rev. B: Condens. Matter, 75, 155202 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.155202
- E. Fretwurst, G. Lindstrom, J. Stahl, I. Pintilie. Proc. 9th Eur. Symp. Semicond. Detect.: New Develop. Rad. Detect. (Schloss Elmau, Germany, 2002). [Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. Sect. A, 512 (1-2), 111 (2003). https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01884-9]
- R. Pagano, S. Lombardo, F. Palumbo, D. Sanfilippo, G. Valvo, G. Fallica, S. Libertino. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., Sect. A, 767, 347 (2014). https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.08.028
- S.V. Bulyarskiy. Solid-State Electron., 160, 107624 (2019). https://doi.org/10.1016/j.sse.2019.107624
- W. Shockley. Bell System Techn. J., 28, 435 (1949). https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1949.tb03645.x
- T. Kimoto, O. Takemura, H. Matsunami, T. Nakata, M. Inoue. J. Electron. Mater., 27 (4), 358 (1998). https://doi.org/10.1007/s11664-998-0415-6
- K. Al Abdullah, F. Al Alloush, A. Jaafar, C. Salame. Energy Proc., 36, 104 (2013). https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.07.013
- C.T. Sah, R.N. Noyce, W. Shockley. Proc. IRE, 45 (9), 1228 (1957). https://doi.org/10.1109/JRPROC.1957.278528
- N.S. Grushko, A.V. Lakalin, A.I. Somov. Semiconductors, 42 (13), 1532 (2008). https://doi.org/10.1134/S1063782608130174
- Q. Shan, D.S. Meyaard, Q. Dai, J. Cho, E. Fred Schubert, J. Kon Son, C. Sone. Appl. Phys. Lett., 99, 253506 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3668104
- M. Musolino, D. van Treeck, A. Tahraoui, L. Scarparo, C. De Santi, M. Meneghini, E. Zanoni, L. Geelhaar, H. Riechert. J. Appl. Phys., 119 (4), 044502 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4940949
- С.Ф. Тимашев. ФТП, 8, 804 (1974)
- V.V.N. Obreja. Solid-State Electron., 44 (1), 49 (2000). https://doi.org/10.1016/S0038-1101(99)00208-7
- Л.И. Мурин, В.П. Маркевич, И.Ф. Медведева, L. Dobaczewski. ФТП, 40 (11), 1316 (2006). http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/6186 L.I. Murin, V.P. Markevich, I.F. Medvedeva, L. Dobaczewski. Semiconductors, 40 (11), 1282 (2006). https://doi.org/10.1134/S1063782606110066
- Физика полупроводниковых преобразователей, под ред. aкад. РАН, проф. А.Н. Саурова, чл.-кор. АН Татарстана, проф. С.В. Булярского (М., РАН, 2018)
- С.Б. Ластовский, В.П. Маркевич, А.С. Якушевич, Л.И. Мурин, В.П. Крылов. ФТП, 50 (6), 767 (2016). http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/43202 S.B. Lastovskii, V.P. Markevich, H.S. Yakushevich, L.I. Murin, V.P. Krylov. Semiconductors, 50 (6), 751 (2016). https://doi.org/10.1134/S1063782616060130
- P. Pichler. Intrinsic Point Defects, Impurities, and Their Diffusion in Silicon (Springer, 2004). https://doi.org/10.1007/978-3-7091-0597-9
- S.D. Brotherton, P. Bradley. J. Appl. Phys., 53, 5720 (1982). https://doi.org/10.1063/1.331460
- J.M. Meese, J.W. Farmer, C.D. Lamp. Phys. Rev. Lett., 51, 1286 (1983). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.1286
- A.M. Frens, M.T. Bennebroek, A. Zakrzewski, J. Schmidt, W.M. Chen, E. Janzen, J.L. Lindstrom, B. Monemar. Phys. Rev. Lett., 72, 2939 (1994). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.72.2939
- J.H. Evans-Freeman, A.R. Peaker, I.D. Hawkins, P.Y.Y. Kan, J. Terry, L. Rubaldo, M. Ahmed, S. Watts, L. Dobaczewski. Mater. Sci. Semicond. Process., 3, 237 (2000)
- G. Alfieri, E.V. Monakhov, B.S. Avset, B.G. Svensson. Phys. Rev. B: Condens. Matter, 68, 233202 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.233202
- Z. Pastuovic, I. Capan, R. Siegele, R. Jacimovic, J. Forneris, D.D. Cohen, E. Vittone. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., Sect. B, 332, 298 (2014). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2014.02.082
- G.F. Chen, Y.X. Li, L.L. Liu, P.J. Niu, S.L. Niu, D.F. Chen. Trans. Nonferrous Met. Soc. Chi., 16, 113 (2006). https://doi.org/10.1016/S1003-6326(06)60155-6
- P. Hazdra, V. Komarnitskyy. Mater. Sci. Eng. B, 159-160, 346 (2009). https://doi.org/10.1016/j.mseb.2008.10.008
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.