Комплексная характеризация кристаллов CdTe и GaAs для создания технологии полупроводниковых детекторов рентгеновского и гамма излучений

• Автор: Артёмов, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Конструкция и основные типы полупроводниковых

детекторов

1.2. Материалы для полупроводниковых детекторов

1.3. Обзор методов исследования полупроводниковых кристаллов

методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Растровая электронная микроскопия

2.2. Просвечивающая электронная микроскопия

2.3. Технология получения монокристаллов СсГГе. Конструкция печи. Метод Обреимова-Шубникова

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ СбТе

3.1. Образцы, выращенные в кварцевом тигле. Монотонное охлаждение
3.2. Образцы, выращенные в кварцевом тигле. Ступенчатое охлаждение
3.3. Образцы, выращенные в тигле из стеклоуглерода и нитрида бора. Ступенчатое охлаждение
3.4. Исследование микровключений в кристаллах СёТе
3.5. Определение транспортных характеристик монокристаллов
СёТе

3.6. Получение и свойства детекторных структур, полученных на основе монокристаллов Сс1Те
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕТЕКТОРОВ РЕНТГЕНОВСКОГО И ГАММА ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
4.1. Образцы с подложкой, легированной теллуром (ЭТ-379Т)
4.2. Образцы с подложкой, легированной углеродом (ЭТ-388)
4.3. Образцы с подложкой, легированной оловом (ЭТ-379)
4.4. Образцы с подложкой, легированной углеродом (ЭТ-380)
4.5. Исследование влияния приложенного смещения на размер и форму ОПЗ детекторной структуры (образец ЭТ-380) и эффективность сбора носителей
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность проблемы
В последнее время проявляется значительный интерес к полупроводниковым материалам типа Л"ВУ| и АШВУ, применяемым для изготовления детекторов рентгеновского и гамма излучений, которые используются в медицине, биологии, для неразрушающего контроля и анализа, а также в космической физике и других областях техники. К таким материалам в первую очередь относятся СсГГе и ваАя. Радиационные детекторы на их основе работают при комнатной температуре, это выгодно отличает их от детекторов, работающих лишь при температуре жидкого азота. Следует отметить, что не менее важным является применение СсГГе в электрооптических приборах.
Несмотря на видимое сходство (кристаллическое строение, ширина запрещенной зоны), проблема получения детекторных приборов на кристаллах ваАя и СсГГе различна. За последние десятилетия были разработаны надежные методы получения однородного бездефектного монокристаллического ваАя, чего нельзя сказать о СсГГе. Тем не менее, СсГГе в перспективе видится более привлекательным вследствие более высоких значений атомного номера и диффузионной длины неосновных носителей заряда. Однако чисто технологические ограничения в достижении большой диффузионной длины носителей заряда и высокого сопротивления этих кристаллов затрудняют их широкое применение в качестве детекторов. К тому же монокристаллы СсГГе, выращенные существующими методами, характеризуются неоднородностью микроструктуры (двойники, преципитаты, малоугловые границы и др.), а также электрических и физических свойств, что также снижает качество детекторов.

Рис.2.8. Схема ростовой печи.
1- расплав СсГГе, 2- тигель с крышкой, 3- защитная ампула, 4-нагреватели, 5- термоизоляция, 6- корпус печи, 7- термопара.
Рис.2.9. Выращенный монокристаллический слиток СсП е (диаметр
мм).