Электрический пробой диэлектриков и полупроводников, индуцированный плотными электронными пучками наносекундной длительности

• Автор: Олешко, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 202 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ДИЭЛЕКТРИКАХ .'

1.1. Потери энергии на ионизацию и возбуждение

1.2. Влияние радиационной электризации на потери энергии быстрых электронов

1.3. Особенности диссипации энергии сильноточных

электронных пучков в диэлектриках

1.3.1. Разрушение конденсированных сред при облучении электронными пучками наносекундной длительности

1.3.2. Радиационно-импульсная проводимость

1.3.3. Критическая электронная эмиссия из диэлектриков, индуцированная СЭП

ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОБОЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ, ИНДУЦИРОВАННЫЙ ПЛОТНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ ВНЕ ЗОНЫ ТОРМОЖЕНИЯ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ
2.1. Схемы возбуждения стримерных разрядов
2.2. Функциональная схема регистрации спектрально-кинетических характеристик стримерных разрядов
2.3. Общие закономерности развития стримерных разрядов в диэлектриках
2.3.1. Морфология разрушения диэлектриков

2.3.2. Спектрально-временные характеристики стри-мерного свечения
2.3.3. Свечение ионных кристаллов при возбуждении поверхностным разрядом
2.3.4. Эмиссия электронов из канала электрического пробоя, при возбуждении СЭП
2.3.5. Оценка энергии, выделяющейся в стримерных разрядах, индуцированных СЭП
2.3.6. Параметры импульсных напряжений, генерируемых в диэлектриках стримерными разрядами
2.4. Стримерные разряды в полупроводниковых кри сталах группы А2В6
2.4.1. Общие закономерности и особенности электронно-пучкового инициирования стримерных разрядов в СбЭ
2.4.2. Спектрально-кинетические характеристики стримерных разрядов в сульфиде кадмия
2.4.3. Морфология разрушения кристаллов СбБ после многократного инициирования стримерных разрядов
2.5. Амплитудно-временные характеристики средних и локальных электрических полей, индуцированных СЭП в диэлектриках и полупроводниках
Основные результаты
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОБОЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ, ИНДУЦИРОВАННЫЙ ПЛОТНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ В ЗОНЕ ТОРМОЖЕНИЯ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

3.1. Объекты исследования
3.2. Схема облучения образцов
3.3. Морфология разрушения твердых тел
3.3.1. Закономерности и особенности разрушения высокоомных материалов в режиме многократного воздействия СЭП низкой плотности
3.3.2. Режим однократного облучения твердых тел электронным пучком высокой плотности
3.4. Спектрально-временные параметры свечения стримерных разрядов в диэлектриках
3.5. Импульсная катодолюминесценция
полупроводников
Основные результаты
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ СТРИМЕРНЫХ РАЗРЯДОВ В ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОМ РАЗРУШЕНИИ
ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ
4.1. Механизмы генерации динамических напряжений
в диэлектриках возбуждаемых СЭП
4.2. Поляризационно-оптическая методика регистрации динамических и статических механических напряжений в ЩГК
4.3. Амплитудно-временные параметры импульсных напряжений, генерируемых СЭП в ЩГК
4.4. Пластическая деформация ЩГК
4.5. Временные характеристики формирования периодических структур разрушения, образующихся на тыльной поверхности ЩГК
4.6. Качественная модель электронно-лучевого разрушения диэлектриков и полупроводников

ЩГК, т.е. эффекты горячей проводимости малы. В области малых и средних плотностей ионизации 1-10 А/см2 на ВАХ наблюдаются нелинейности, связанные с контактными явлениями и неоднородностью внутренних полей, созданных объемным зарядом пучка электронного.
Носителями тока, согласно модели являются неравновесные электроны и дырки, которые создаются быстрыми электронами первичного пучка в результате ударной и Оже-ионизации и попадают в ЭД пассивную ( для ионизации) зону. ЭД-зона занимает участки зоны проводимости и валентной зоны шириной 1,5-2,0 Ед. Между ее верхней границей Ед=2Ед и нижней Е=Ер (Ер - энергия оптического фона) расположены уровни .высокоэнергетических электронов, которые создают высокоэнергетическую (мгновенную) проводимость (ВЭП).
Если Е > Ед ,то электрон теряет энергию путем ударной ионизации, а дырка - посредством Оже- ионизации,

т.е. создавая электронно-дырочные пары (еЬг-пары) . В этом случае скорость потерь энергии составляет В=1015-1018 эВ/с. Если Е < Ед ,то электрон (дырка) теряет способность создавать еЬ-пары. Такой электрон отдает энергию решетке испуская оптические и акустические фононы. Скорость потерь энергии электроном в этой зоне равна В=1013 эВ/с, а время его жизни в зоне ~1(Г12 с. Если Е < ЕР( то электрон (дырка) теряет способность генерировать оптические фононы и испускает только акустические. В этом случае В=101°-1011 эВ/с.
Так как плотность ионизационно-пассивных электронов пе пропорциональна В-1 , то их квазистационарный спектр состоит из двух участков - низкоэнергетического (НЭ) и