ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2021. №10
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.10.5
УДК: 621.315.592
ВОЗДЕЙСТВИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА СЛОИСТУЮ СТРУКТУРУ КРЕМНИЙ – НИОБАТ ЛИТИЯ
О. В. Гафуров, Р. Б. Хамрокулов, У. Р. Наимов
Таджикский национальный университет «ТНУ»
г. Душанбе, пр. Рудаки 17
Статья поступила в редакцию 5 июля 2021 г.
Аннотация. В данной работе показано, что при действии импульса ионизирующего излучения на устройства типа ПАВ, в которых монокристалл кремния нанесен с зазором на пьезоэлектрическую подложку из ниобата лития, происходит искажение выходного сигнала. Установлено, что в зависимости от типа проводимости материала нанесенного на ниобат лития наблюдался различный характер восстановления параметров устройства. Влияние ионизирующего излучения на устройства с воздушным зазором работающие, работающее в качестве запоминающего коррелятора, показало, что раннее записанные сигналы стирались при мощности дозы ≥ 106 рад. Для объяснения этих зависимостей использована модель, основанная на том, что фотоносители, возбуждаемые ионизирующим облучением в обедненном слое захватываются ловушками на границе раздела кремний-воздух для устройств с воздушным зазором и на границе кремний-окись кремния для монолитных конструкции. Представленная модель, учитывающая ловушки не на границе раздела, объясняет большинство эффектов, вызывающих изменение выходного высокочастотные (ВЧ) сигнала.
Ключевые слова: структура, кристаллическая решетка, гамма-излучение, доза, ПАВ устройства, ниобат лития, монокристаллический кремний.
Abstract. In this work, it is shown that when an ionizing radiation pulse acts on surfactant-type devices in which a silicon single crystal is deposited with a gap on a piezoelectric substrate made of lithium niobate, the output signal is distorted. It was found that, depending on the type of conductivity of the material deposited on the lithium niobate, a different character of recovery of the device parameters was observed. The effect of ionizing radiation on air-gap devices operating as a memory correlator showed that the previously recorded signals were erased at a dose rate of ≥ 106 rad. To explain these dependencies, a model is used based on the fact that photo carriers excited by ionizing radiation in the depleted layer are captured by traps at the silicon-air interface for devices with an air gap and at the silicon-silicon oxide interface for monolithic structures The presented model, which takes into account traps not at the interface, explains most of the effects that cause a change in the output high frequency (RF) signal.
Key words: structure, crystal lattice, gamma radiation, dose, surfactant devices, lithium niobate, single-crystal silicon.
Литература
1. Palatnikov M.N., et al. Growth and concentration dependencies of rare-earth doped lithium niobate single crystals. Journal of Crystal Growth. 2006. V.291. P.390-397 http://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2006.03.022
2. Абасов Ф.П., Наджафов Б.А. Влияние гамма-облучения на электрофизические и фотоэлектрические параметры двух барьерной структуры на основе кремния. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. №10(3). С.454-456.
3. Щербачев К.Д., Вублик В.Т., Мордкович В.Н., Пажин Д.М. Особенности образования радиационных дефектов в слое кремния структур «кремний на изоляторе». Физика и Техника Полупроводников. 2011. Т.45. №6. С.754-758.
4. Гафуров В.Г., Дружкова И.А., Преображенский И.И. Дестабилизирующие факторы, приводящие к деградации параметров устройств на ПАВ. Механика деформируемого твердого тела. 1985. С.120-126.
5. Гафуров О.В. Исследование влияния радиации на дефектообразование и электрофизические свойства полупроводниковых структур и приборов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ-мат наук: 01.04.07. Душанбе. 2002. 126 с.
6. Орлова А.Н., Педько Б.Б., Филинова А.В., Франко Н.Л., Прохорова А.Ю. Влияние гамма и гамма-нейтронного облучения на оптические свойства и монокристаллов LiNb03. Физика Твердого Тела. 2006. Т.48. №3. С.507-509.
7. Вавилов В.С., Ухин Н.А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. Москва, Атомиздат. 1969. 311 с.
8. Махсудов Б.И. Влияние гамма-облучения на излучательные характеристики лазерных гетероструктур. Квантовая электроника. 2012. Т.42. №8. С.745-746.
9. Коршунов Ф.П., Готальский Г.В., Иванов Г.М. Радиационные эффекты в полупроводниковых приборах. Москва, Наука и техника. 1978. 232 с.
10. Берг А. Работа конвольвера слоистой структуры на ПАВ при импульсном ионизирующем облучении. ТИИЭР. 1976. №5. С.254-257.
Для цитирования:
Гафуров О.В., Хамрокулов Р.Б., Наимов У.Р. Воздействия гамма-излучения на слоистую структуру кремний – ниобат лития. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.10.5