Влияние высокотемпературных и радиационных воздействий на эксплуатационные характеристики алмазных детекторов ультрафиолетового излучения : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Н. М. Казючиц

Abstract

Объектом исследования являются синтетические алмазы СТМ «Алмазот» производства РУП «Адамас БГУ» (Республики Беларусь) и детекторные структуры на их основе. Цель работы – исследование влияния высокотемпературных и радиационных воздействий на фотоэлектрические и спектральные характеристики алмазных детекторов ультрафиолетового излучения на основе кристаллов СТМ «Алмазот. Основными методами исследований являлись: метод электро- и фотопроводимости, спектроскопия поглощения, спектроскопия фотопроводимости. В процессе работы использовались приборы: - дозиметр ДКС-АТ5350 («АТОМТЕХ», г. Минск), - монохроматор МДР-12У, - пикоамперметр A2-4, - ИК-Фурье спектрометр Vertex 70, - спектрометр Cary300 Bio. В ходе выполнения работы разработана методика измерения фотоэлектрических и спектральных характеристик алмазных детекторов при температурах выше комнатной, исследованы электрические, фотоэлектрические и спектральные характеристики исходных и облученных электронами с энергией 6 МэВ и облученных ионами Не и Хе с энергией около 1 МэВ/нуклон детекторных структур на основе СТМ «Алмазот». В результате установлены следующие основные закономерности: – установлены зависимости от температуры величины фоточувствительности и характера трансформации спектров фотопроводимости детекторов на основе СТМ «Алмазот». С ростом температуры чувствительность детекторов уменьшается в области собственной фотопроводимости и возрастает в области примесной. Скорость изменения чувствительности с температурой определяется примесно-дефектным составом синтетического алмаза и может быть различной; – облучение СТМ «Алмазот» высокоэнергетическими электронами приводит к дополнительному поглощению радиационными дефектами вакансионного типа, которое линейно возрастает с ростом флюенса облучения и может быть использовано для измерения дозы радиационного воздействия. Величина собственной фотопроводимости при этом уменьшается, а в окрестности 350-360 нм появляется широкая полоса примесной фотопроводимости, связанная с отрицательно заряженными вакансиями; – в детекторах, облученных ионами с энергией около 1 МэВ/нуклон, рабочие характеристики ограничиваются ростом величины темнового тока и уменьшением фоточувствительности вследствие дополнительного введения облучением центров безызлучательной рекомбинации. Структура спектров фотопроводимости в исследованном диапазоне флюенсов ионной имплантации практически не меняется.