Wpływ strumienia fotonów na obrazy prążków widmowych HRPITS dla radiacyjnych centrów defektowych w monokryształach krzemu

• Autorzy: Kozłowski R. , Kamiński P. , Żelazko J.

Warianty tytułu

EN

Effect of Photon flux on HRPITS spectral images for radiation defect centres in Silicon single crystals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono wpływ strumienia fotonów w zakresie od 9,0 x 10[sup]15 cm-²s-1 do 6,1 x 10[sup]18 cm-²s-1 na kształt i rozdzielczość prążków widmowych Laplace'a oraz prążków widmowych otrzymanych za pomocą procedury korelacyjnej dla radiacyjnych centrów defektowych w próbkach Si-MCz napromieniowanych dawkami neutronów 3 x 10[sup]15 cm-² i 3 x 10[sup]16 cm-². Stwierdzono, że największą rozdzielczość zarówno prążków widmowych Laplace'a, jak i prążków korelacyjnych uzyskiwana jest dla małego strumienia fotonów w zakresie od 9,0 x 10[sup]15 cm-²s-1 do 1,6 x 10[sup]16 cm-²s-1. Dla małych strumieni fotonów najszerszy jest również zakres szybkości emisji, w którym obserwowane są prążki widmowe. Stwierdzono, że strumień fotonów wpływa na rozkład koncentracji nośników ładunku w próbce. Pełną zmianę obsadzenia centrów defektowych w obu próbkach zapewniają rozkłady koncentracji nośników ładunku dla strumienia fotonów równego - 6 x 10[sup]18 cm-²s-1. Na podstawie widm Laplace'a uzyskanych w wyniku analizy relaksacyjnych przebiegów fotoprądu zmierzonych dla strumienia fotonów równego 6,1 x 10[sup]18 cm-²s-1, określono dla napromieniowanych próbek parametry centrów defektowych, zaś na podstawie widm korelacyjnych określono względne wartości koncentracji centrów w tych próbkach.

EN

An effect of photon flux in the range of 9 x 10[sup]15 cm-²s-1 to 6.1 x 10[sup]18cm-²s-1 on the shape and resolution of the Laplace spectral fringes, as well as the fringes obtained by the correlation procedure for radiation defect centres in Si-MCz samples irradiated with neutron fluences 3 x 10[sup]15 cm-² and 3 x 10[sup]16 cm-² has been determined. The best resolution for both the Laplace and correlation spectral fringes was obtain for the photon flux ranging from 9 x 10[sup]15 cm-²-1 to 1.6 x 10[sup]16cm-²s-1. For the low photon flux, there was also the widest range of the emission rate in witch the fringes were observed. The full change in the occupancy of defect centres in the both samples results from the distributions of the charge carriers produced by the photon flux equal to 6 x 10[sup]18 cm-²s-1. From the Laplace spectral fringes obtained from the analysis of the photocurrent relaxation waveforms, recorded for the flux equal to 6 x 10[sup]18 cm-²s-1, the parameters of the defect centre were determined. The relative concentrations of radiation defect centres in the samples irradiated with the both neutron fluences were determined from the correlation spectra.

Słowa kluczowe

PL

HRPITS; radiacyjne centra defektowe; Si

EN

HRPITS; radiation defect centres; Si

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 38, nr 2
• Strony: 19--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kozłowski R.

autor

Kamiński P.

autor

Żelazko J.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Pawłowski M., Kamiński P., Kozłowski R., Jankowski S., Wierzbowski M.: Intelligent measuring system for characterisation of defect centres in semi-insulating materials by photoinduced transient spectroscopy, Metrology and Measurements Systems, 11, 2, (2005), 207
• [2] Provencher S., Contin: A generał purpose program for inverting noisy linear algebraic and integral eąuations, Comp. Phys. Comm., 27, (1982), 229-242
• [3] Gaubas E., Kadys A., Uleckas A., Yaitkus J.: hwestigation of fluence-dependent lifetime variations in proton and neutron highly irradiated Si, 10th RD50 - Workshop on Radiation Hard Semiconductor Devices for Very High Luminosity Colliders, Vilnius, Lithuania, 2-6 June, 2007
• [4] Kozłowski R.: Wyznacznie czasu życia nośników ładunku i poziomów rekombinacyjnych w materiałach wysokorezystywnych poprzez pomiar temperaturowej zależności fotoprądu, Mater. Elektron., 1-2, 28, (2000), 5-17
• [5] Bleka J.H., Murin L., Monakhov E.V., Avset B.S., Svenson B.G.: On the identity of a crucial defect contributing to leakage current in silicon particle detectors, Appl. Phys. Lett., 92 (7), (2008), 132102
• [6] Chadi D.J.: Oxygen-oxygen complexes and thermal donors in silicon, Phys. Rev., B 41 (15), 10, (1990), 595
• [7] Coomer B.J., Goss J.P., Jones R., Oberg S., Briddon P.R.: Interstitials aggregates and a new model for the II/W optical center in silicon, Physica B, 273-274, (1999), 505-508
• [8] Davies G., Hayama S., Murin L., Krause-Rehberg R., Bondarenko V, Sengupta A., Davia C., Karpenko A.: Radiation damage in silicon exposed to high-energy protons, Phys. Rev. B, 73, (2006), 165202
• [9] Fujinami M., Miyagoe T., Sawada T., Suzuki R., Ohdaria T., Akahane T.: Identification of vacancy-oxygen complexes in oxygen-implanted silicon probed with slow positrons, J. Appl. Phys., 95, (2004), 3404
• [10] Ganchenkoy M.G., Oikkonen L.E., Borodin V.A., Nicolaysen S., Nieminen R.M.: Vacancies and E-centers in silicon as Multi-symmetry defects, Mat. Sc. Eng. B, 159-160, (2009), 107
• [11] Hourahine B., Jones R., Safonov A. N., Oberg S., Briddon P. R., Estreicher S. K.: Identification of the hexavacancy in silicon with the B804 optical center, Phys. Rev. B., 61, 19, (2000), 12594
• [12] Jones R., Carvalho A., Goss J.P., Briddon P.R.: The self-interstitial in silicon and germanium, Mat. Sc. Eng. B, 159-160, (2009), 112
• [13] Londos C.A., Antonaras G.D., Potsidi M.S., Misiuk A.: The influence of thermal treatments under hydrostatic pressure prior to irradiation on the annealing characteristics of the VO defect in Si, Mat. Sc. Eng. B, 159-160, 122 (2009)
• [14] Pintilie L, Fretwurst E., Lindstrom G., Stahl J.: Close to midgap trapping level in 60Co gamma irradiated silicon detectors, Appl. Phys. Lett., 81 (1), (2002), 165
• [15] Vines L., Monakhov E.V, Jensen J., Kuznetsov A.Yu., Svensson E.G.: Formation and annealing behavior of prominent point defects in MeV ion implanted n-type epitaxial Si, Mat. Sc. Eng. B, 159-160, (2009), 177