Механизмы переноса заряда в приёмниках рентгеновского излучения на основе кремния

• Автор: Басаев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ГЛАВА 1 Рекомбинационные центры в р-и-переходах на основе кремния

1.1. Возможные типы точечных дефектов в кремнии

1.2. Вакансии и межузельные атомы в в кремнии

1.3. . Кислород и другие примеси в кремнии

1.4. Анализ методов определения параметров центров рекомбинации

1.5. Выводы по обзору литературы и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2 Термостимулированная спектроскопия глубоких центров в рентгеночувствительных приемниках

2.1 Распределения концентрации примесей вблизи р-н-перехода

2.2 Результаты емкостных измерений и расчеты профилей концентрации

2.3 Термостимулированная генерация с глубоких уровней ОПЗ в р-и-переходах

2.4 Вычисление параметров глубоких уровней с учетом температурных зависимостей коэффициентов захвата электронов
2.5 . Выводы
ГЛАВА 3 Распад дивакансии в области пространственного заряда

кремниевого р-н-перехода
3.1. Изменение состава глубоких центров в области пространственного

заряда при термостимулированном нагреве
3.2. Возможные модели термостимулированного распада комплексов в области пространственного заряда
3.3. Кинетические коэффициенты комплексообразования

3.4. Определение энергетических параметров, кинетических коэффициентов и модели изменения состава дефектов в области пространственного заряда при термостимулированном нагреве
3.5. Выводы
ГЛАВА 4 Рекомбинационные процессы в области пространственного заряда рентгеночувствительных приемников
4.1. Механизмы, формирующие прямую ветвь вольтамперной характеристики
4.2. Рекомбинационная спектроскопия центров в области пространственного заряда
4.2.1. Определение параметров центров рекомбинации по дифференциальному показателю наклона ВАХ
4.2.2. Приведенная скорость рекомбинации и, основанные на этом, методы определения параметров центров рекомбинации
4.2.3. Метод, основанный на разделении производной приведенной скорости рекомбинации с?/?Л(,(1/)/Л/ на составляющие
4.3. Температурные зависимости коэффициентов захвата центров рекомбинации
4.4. Рекомбинация с участием многозарядных центров
4.5. Выводы
ГЛАВА 5 Механизмы, определяющие коэффициент полезного действия приемников рентгеновского излучения
5.1. Коэффициент полезного действия приемника рентгеновского излучения
5.2. Механизмы, формирующие обратную ветвь вольтамперной характеристики

5.3. Влияние электрического поля на эмиссию электронов и дырок с

рекомбинационных уровней
5.4. Влияние электрон-фононного взаимодействия на процессы генерации с участие рекомбинационных центров в сильном

электрическом поле
5.5. Анализ путей снижения концентрации центров рекомбинации
5.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

состояние является нестабильным и происходит развал дивакансии с образованием двух изолированных вакансий, которые находятся в двух состояниях: Еу = £у + 0,42 эВ и Еу = Ег + 0,08 эВ., Так как состояние Vй нестабильно, то оно при данных температурах практически мгновенно переходит в состояние У+2. Эти состояния вакансий имеют энергетические уровни в нижней половине запрещенной зоны и могут принять электрон, оставаясь в дальнейшем в этом состоянии. Делает это состояние Еу2 = Еу +0,13а8, которое близко расположено к валентной зоне. В полупроводнике п-типа и при температуре распада (= 300А") это состояние выбрасывает дырки, превращаясь в V1. Следовательно, наблюдается появление участка падения емкости.
Изолированная вакансия в кремнии достаточно подвижна. Так как она заряжена отрицательно, то электрическое поле заставляет ее дрейфовать за пределы ОПЗ. Одновременно она совершает диффузионное движение. Двигаясь, она натыкается на атом кислорода, которого в кремнии много. При этом образуется стабильный А-центр, рост концентрации которых наблюдается после прогрева.
Рассмотренная выше схема не противоречит природе исследуемых дефектов и по-видимому адекватно описывает наблюдаемое экспериментально явление. Для того, чтобы ее подтвердить целесообразно рассмотреть кинетические уравнения данных процессов.
3.2. Возможные модели термостимулированного распада комплексов в области пространственного заряда
Рассмотрим кинетические модели, которые реализуют рассмотренную выше схему на практике.
Предположим, что распад дивакансии протекает в три стадии. На первом этапе дивакансия выбрасывает электрон в зону проводимости. Вероятность данного события характеризуется скоростью термической эмиссии носителя заряда с центра. На втором этапе происходит собственно распад комплекса. Вероятность этого