hrvatski

Transportna svojstva poluvodičkih detektora

Silicij-karbid (SiC) je poluvodički materijal koji posjeduje niz svojstava koja ga čine pogodnim za detekciju zračenja. Široki zabranjeni pojas, mala intrinzična koncentracija naboja, mala struja curenja, veliki napon proboja, dobra toplinska vodljivost, čvrstoća te otpornost na visoke temperature i razine zračenja samo su neka od obilježja po kojima je bolji od silicija (Si), najkorištenijeg materijala u poluvodičkim detektorima. U ovom radu su najprije uspoređena transportna svojstva Schottky dioda od Si i 4H-SiC podjednakih dimenzija i dopiranosti. Korištena su temperaturno ovisna strujno-naponska (I-V) i kapacitivno-naponska (C-V) mjerenja kako bi se dobili važni parametri za rad detektora i prepoznali dominantni transportni mehanizmi. 4H-SiC dioda je pokazala puno manju struju curenja, manju ovisnost širine područja osiromašenja i koncentracije slobodnih nosilaca naboja o temperaturi, manji serijski otpor, a struja koja dolazi od generacijskorekombinacijskih (RG) procesa u području osiromašenja je zanemariva. To sve ukazuje na bolju energijsku i vremensku rezoluciju te na veću temperaturnu stabilnost 4H-SiC detektora. Dvije 4H-SiC diode su zatim podvrgnute zračenju termalnih i brzih reaktorskih neutrona kako bi se vidjelo hoće li to promijeniti njihova transportna svojstva. Sve promjene upućuju na to da su u međupovršinu metal-poluvodič uvedeni defekti koji lokalno snižavaju Schottky barijeru, a koncentracija takvih defekata je puno veća kod ozračivanja brzim neutronima. Ostali parametri koji direktno utječu na detektorska svojstva pokazali su zanemarivu promjenu nakon zračenja. Na kraju, proučena je drugačija detektorska struktura – MOS („metal-oxide-semiconductor“). C-V karakterizacija je napravljena na neozračenom Si/SiO2 MOS i uzorku ozračenom brzim neutronima. Uočeno je da su ozračivanjem uvedeni defekti u oksid i međupovršinu oksid-poluvodič.

poluvodiči ; detektori ; zračenje ; silicij-karbid ;

nije evidentirano