Электризация неорганических диэлектриков при импульсном электронном облучении

• Автор: Куликов, Виктор Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 275 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Применение сильноточного электронного ускорителя ГИН-400 для исследования электризации твердых тел
1.1. Ускоряющее напряжение и ток диода ускорителя ГИН
1.2. Энергетический спектр пучка электронов
1.3. Пространственное распределение термализованных электронов
пучка в веществе
1.4. Пространственное распределение поглощенной энергии пучка
в веществе
Глава 2. Генерация, рекомбинация и захват неравновесных носителей заряда в ионных кристаллах
2.1. Материалы исследования
2.1.1 Энергетические зоны щелочно-галоидных кристаллов
2.2. Энергетический спектр вторичных электронов
2.3. Средняя энергия создания электронно-дырочной пары
2.4.Термализация вторичных электронов
2.5. Относительный выход свободных носителей заряда в ионных кристаллах
2.6. Радиационно-индуцированная проводимость диэлектриков
2.7. Методика измерения РИП при рентгено- и фотовозбуждении
2.8. Рекомбинация носителей заряда
2.9. Температурная зависимость концентрации носителей заряда
в ЩГК при возбуждении импульсным рентгеновским излучением
2.10. Время жизни носителей заряда в ЩГК при рентгено- и фотовозбуждении
2.11. Центры захвата носителей заряда в ионных соединениях
2.11.1. Механизм нелинейности ВАХ в сильном электрическом поле
2.11.2. Кинетика радиационно-индуцированной проводимости кристаллов Св1 в сильных электрических полях при возбуждении импульсным рентгеновским излучением
2.11.3. Мелкие центры захвата электронов в ЩГК
Основные результаты и выводы к главе
Глава 3. Образование приповерхностных объемных зарядов
при протекании радиационно-индуцированного тока
проводимости в структуре металл-диэлектрик-металл
3.1. Методика измерения рентгено- и фоторазрядного токов
3.2. Время жизни приповерхностных зарядов
3.3. Амплитудные и временные характеристики плотности рентгеноразрядного и фоторазрядного токов
3.4. Значения приповерхностных зарядов и напряженности электрического
поля на переходе металл-диэлектрик
Основные результаты и выводы к главе
Глава 4. Пространственное распределение напряженности электрического поля и заряда в диэлектрике при
импульсном электронном облучении
4.1. Структура объемного заряда при низкоинтенсивном электронном облучении
4.2. Структура электрических полей в 2п8е при импульсном электронном облучении
4.2.1. Методика измерения Е(х)
4.2.2. Пространственное распределение поля и заряда при
различных положениях электродов на образце
Основные результаты и выводы к главе
Глава 5. Амплитудно-временные параметры напряженности электрического поля в диэлектриках при импульсном электронном облучении
5.1. Накопление электрических зарядов при низкоинтенсивном

электронном облучении диэлектриков
5.2. Электронная эмиссия из диэлектрика, при облучении ИЭП
5.3. Поверхностная проводимость изолятора
5.4. Электризация диэлектриков ИЭП
5.4.1. Измерение напряженности электрического поля в диэлектриках
при облучении ИЭП с помощью электрооптического эффекта
5.4.2. Переходные токи и напряженность поля в диэлектриках
при облучении ИЭП
5.4.2.1. Методика измерения и экспериментальные результаты
5.4.2.2. Заполнение центров захвата электронами в диэлектрических материалах при интенсивном электронном облучении
5.4.2.3. Образование сильных электрических полей в диэлектриках при облучении ИЭП
Основные результаты и выводы к главе
Глава 6. Моделирование процесса заряжения диэлектриков при импульсном электронном облучении
6.1. Моделирование процесса накопления 03 с помощью методики равномерной объемной высокоэнергетической инжекции
6.1.1. Основные соотношения
6.1.2. Модель РОВИ
6.1.3. Пространственно-временное распределение напряженности
электрического поля в модели РОВИ
6.2. Моделирование процесса электризации с помощью методики
эквивалентных схем
6.2.1. Характеристики тока и заряда в кристалле КС1 при облучении ИЭП
Основные результаты и выводы к главе
Глава 7. Пробой ионных кристаллов в импульсных электрических полях

~10"13-10"15 с. Оже-распад генерирует в атоме дырки, выбрасывая дополнительно электроны в зону проводимости.
Вылетающие из области первичной ионизации вторичные фотоны и электроны ионизируют внутренние и валентные оболочки атомов, возбуждают атомы среды. Такой каскадный процесс ионизации продолжается до тех пор, пока возникающие электроны и фотоны уже не в состоянии производить перевод электронов в зону проводимости. Результатом процесса генерации являются созданные низкоэнергетические электроны в зоне проводимости, дырки в валентной зоне и экситоны.
Концентрация электронов в зоне проводимости и дырок с/р(1¥) в
валентной зоне с данной энергией может быть записана в виде
с1п(1¥)=Ыс/ъ(УУ) ату, ф(И0=#у/ь(И0<ЛГ > (2Л)
тт М.Щ- функции распределения электронов и дырок в зонах проводимости и валентной соответственно. В общем случае вид функций /п( IV) и на стадии генерации носителей неизвестен. В каждом конкретном случае распределение носителей в зонах будет определяться энергией падающих на кристалл частиц, строением зонной структуры кристалла, дифференциальным сечением ионизации атомных уровней.
Экспериментальные данные о концентрации и энергетическом спектре вторичных электронов получены измерением эмиссии вторичных электронов из пленок веществ при их облучении моноэнергетическими пучками частиц [26, 86-88].
Основная доля таких работ относится к возбуждению пленок металлов. К немногочисленным фактам исследования диэлектриков следует отнести приведенный в [87] квазистационарный спектр электронов в А1203 при облучении [3 -лучами 165Бу с максимальной энергией 1.25 МэВ. Максимум функций энергетического распределения электронов приходится на ~ 10 эВ, и имеется длинный хвост функции, простирающийся до ~10 кэВ (рис.2. 2).