Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: amorphous semiconductor

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Increasing radiation resistance of memory devices based on amorphous semiconductors

Kychak Vasyl, Slobodian Ivan, Vovk Victor

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

2020

T. 10, nr 3

78--81

A memory cell structure is proposed that uses a Schottky barrier thin film transistor based on an amorphous semiconductor as a junction element, and a chalcogenide glassy semiconductor film as a switching element. A physical storage cell model has been developed. The dependenceof the transistor and memory cell parameters on the dose of neutron flux and γ-quanta was investigated. It is shown that when the dose of neutron irradiation is changed, the steepness of the drain-gate characteristic (DGC) decreases by 10% at a dose of the order of 1015n/s, and at the same time,the transfer coefficient of the bipolar n-p-n transistor decreases by 20% at doses of 1013n/s, indicating a significant increase in the radiation resistanceof the proposed memory cell. In the case of irradiation with γ-quanta in the range up to 2.6 MRad, the steepness of the DGC of the proposed structure changes by only 10%. When used as an isolation element, a field-effect transistor with an insulated gate, the slope of the DGC is reduced by 50%.It is shown that the current of recording information of the proposed structure when changing the dose of γ -quantum flux to 2.6 MRad changes by about 10%, and at the same time, in the case of using a field-effect transistor with an isolated cover, the information recording current changes by 50%.The study of the dependence of the gate current on the dose of the γ-quanta is shown. When the radiation dose changes from 0 to 2.6 MRad, the gate current changes only by 10%, which indicates the high resistance of the proposed structure to the action of permeable radiation. Also, studiesof the dependence of the conductivityof single-crystal semiconductors on aradiation dose ɣ by quanta and neutron flux show that a significant increasein the specific resistivity of amorphous semiconductors occurs at doses 2–3 orders of magnitude larger than in the case of single-crystal n-type conductivity semiconductors.

Zaproponowano strukturę komórki magazynującej, która wykorzystuje barierowy cienki tranzystor Schottky'ego oparty na półprzewodniku amorficznym jako element łączący, a także chalkogenową szklistą błonę półprzewodnikową jako element przełączający. Opracowano fizyczny model komórki pamięci. Zbadano zależność parametrów tranzystora i komórki pamięci od dawki strumienia neutronów i promieni gamma. Pokazano, że przy zmianie dawki napromieniowania neutronowego stromość charakterystyki odpowiedzi drenu zmniejsza się o 10% przy dawkach rzędu 1015n/s, a jednocześnie współczynnik przenoszenia bipolarnego tranzystora npn spada o 20% już przy dawkach 1013n/s, wskazując znaczny wzrost odporności na promieniowanie proponowanej komórki pamięci. Po napromieniowaniu kwantami gamma w zakresie do 2,6 MRad stromość charakterystyki dren-przepustnica proponowanej konstrukcji zmienia się tylko o 10%. W przypadku połączenia jako cienkowarstwowego tranzystora polowego z izolowaną kurtyną charakterystyka stromego spadku zmniejsza się o 50%. Wykazano, że prąd zapisu informacji o proponowanej strukturze przy zmianie dawki strumienia kwantowego gamma na 2,6 MRad zmienia się o około 10%, przy jednoczesnym zastosowaniu cienkowarstwowego tranzystora polowego z izolowaną osłoną, prąd zapisu informacji zmienia się o 50%. Badanie zależności prądu kurtynowego od dawki promieniowania gamma–kwanty. Gdy dawka promieniowania zmienia się od 0 do 2,6 MRad, prąd kurtyny zmienia się tylko o 10%, co wskazuje na wysoką odporność proponowanej struktury na działanie promieniowania przepuszczalnego. Badania zależności przewodności półprzewodników monokrystalicznych od dawki promieniowania γ przez kwanty i strumień neutronów pokazują, że znaczny wzrost rezystywności właściwej półprzewodników amorficznych występuje przy dawkach2–3 rzędów wielkości większych niż w przypadku półprzewodników przewodnictwa monokrystalicznego typu n.

Nanostruktura amorficznych półprzewodników germanowęglowych

Kazimierski P.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2002

Z. 310

3-56

W pracy omówiono zależność struktury elektronowej i właściwości elektrycznych amorficznych szkliw germanowęglowych wytwarzanych w plazmie niskotemperaturowej od ich budowy chemicznej i nadcząsteczkowej. Główną uwagę skupiono na cienkich warstwach produkowanych z tertametylogermanu w reaktorze trójelektrodowym. W zależności od energii jonów bombardujących powierzchnię rosnącej warstwy, materiały te mogą charakteryzować się jedną z dwóch struktur elektronowych: amorficznego półprzewodnika (a-S) albo amorficznego izolatora (a-I). Istniejące różnice w strukturze elektronowej próbowano powiązać ze zmianami w budowie chemicznej materiału. Wykonano w tym celu badania składu elementarnego, gęstości, absorpcji w podczerwieni i spektroskopii Ramana. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że przejście od warstw typu a-I do a-S polega na pojawieniu się specyficznej nanostruktury związanej z wyodrębnieniem się germanu w postaci ziaren osadzonych w matrycy węglowej. Jednocześnie wykazano, że skład elementarny, gęstość, stopień usieciowania, liczba i rodzaj grup funkcyjnych nie wykazują żadnych gwałtownych zmian w obszarze przejścia. Ustalono, na podstawie badań spektroskopii XPS oraz mikroskopii sił atomowych (SPM), że ziarna germanu w warstwach półprzewodnika nie są rozmieszczone równomiernie w matrycy węglowej ale tworzą strukturę wyższego rzędu skupiając się w domeny o średnicy około 60 nm. Średnie odległości pomiędzy ziarnami wewnątrz domen są przy tym mniejsze niż • pomiędzy ziarnami należącymi do różnych domen. W obrębie poszczególnych ziaren następuje delokalizacja stanów elektronowych tym samym tworząc z nich naturalne centra transportu ładunku. Tak zdefiniowana nanostruktura półprzewodzących szkliw germanowęglowych determinuje ich właściwości elektryczne. Badania przewodnictwa elektrycznego stało- i zmiennoprądowego przeprowadzone w szerokim zakresie temperatur i częstości pomiarowych pozwoliły ustalić, że transport nośników ładunku jest w tych materiałach procesem perkolacyjnym (perkolacja typu R) i polega na przeskokach nośników pomiędzy sąsiednimi ziarnami germanu. Wskazano, że zaproponowane w pracy nowatorskie podejście, tłumaczące właściwości amorficznych szkliw germanowęglowych istnieniem w nich specyficznej nanostruktury (uporządkowaniem średniego zasięgu) może mieć, w świetle ostatnich doniesień, znacznie ogólniejszy charakter stosując się do całej klasy amorficznych półprzewodników.

The dependence of the electronic structure and electrical properties on molecular and supermolecular structures in the case of plasma deposited carbon-germanium glasses is reported. Particular attention is devoted to thin films produced from tetramethylgermane in the three-electrode reactor. Depending on the energy of ions bombarding the surface of the deposited film two distinct kinds of material can be fabricated, namely amorphous insulator (a-I) and amorphous semiconductor (a-S). An attempt is done to correlate the differences in the electronic structure with changes of the molecular structure. To this end, investigations of chemical composition, mass density, infrared absorption and Raman spectroscopy have been realized. The obtained results allow ones to state that the transition from a-I to a-S proceeds due to the appearance of specific nanonstructure consisting in the separation of germanium reach grains from carbon matrix. The transition effect is not accompanied with any rapid changes in atomic composition, mass density, cross-linking and density as well and kind of chemical groups. Based on XPS spectroscopy and scanning probe microscopy (SPM) it is proved that germanium grains are not randomly distributed in the carbon matrix but agglomerate forming domains of 60 nm in size. An average distance between grains inside domain is relatively shorter than that separating two domains. Within the subsequent grains, the electronic bands are delocalized forming effective transport states. Such defined nanostructure of amorphous carbon-germanium semiconductors determines their electrical properties. Investigations of d.c. and a.c. conductivity realized in the wide temperature and frequency range result in conclusion that charge transport is the percolation process (R type) and consists largely in carriers jumping between neighboring germanium grains. On the basis of the last revelations, the proposed new approach correlating electronic structure of plasma-deposited carbon-germanium glasses with their nanostructure (medium range order) seems to be more general one applying to the whole class of amorphous semiconductors.