ФТП, 2004, том 38, выпуск 4

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

Характеристики детекторов ядерного излучения на основе полуизолирующего арсенида галлия

Е.М.Вербицкая, В.К.Еремин, А.М.Иванов, Н.Б.Строкан, В.И.Васильев, В.Н.Гаврин +,
Е.П.Веретенкин +, Ю.П.Козлова +, В.Б.Куликов *, А.В.Марков =/=, А.Я.Поляков =/=

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук,
194021 Санкт-Петербург, Россия
+ Институт ядерных исследований Российской академии наук,
117312 Москва, Россия
* ГУП НПП (Государственное унитарное предприятие Научно-производственное предприятие) \glqq Пульсар\grqq,
105187 Москва, Россия
=/= Институт химических проблем микроэлектроники,
109017 Москва, Россия

(Получена 21 июля 2003 г. Принята к печати 22 июля 2003 г.)

На примере регистрации и спектрометрии alpha-частиц исследованы характеристики детекторов на основе объемного полуизолирующего GaAs (SI-GaAs). Их отличительной особенностью является зависимость ширины области электрического поля (W) от величины обратного напряжения (U). Темп роста W(U) составляет ~ 1 мкм/В, что в принципе позволяет развивать рабочую зону порядка миллиметров. Препятствием приложения U порядка киловольт являются возникающие шумы обратного тока. В работе сопоставлены характеристики диодных структур, в которых выпрямляющий барьер к SI-GaAs создавался напылением металлов (диоды Шоттки) и выращиванием гетеропереходов с сильно легированными эпитаксиальными слоями (использовались соединения AlGaAs и GaAsSb). В эпитаксиальных гетероструктурах, для которых оказалось возможным прикладывать напряжения более 1 кВ, установлены особенности переноса неравновесных носителей как в слабых (менее  кВ/см), так и сильных (10-30 кВ/см) электрических полях. В обоих случаях для времени жизни носителей получены значения порядка наносекунд, определяемые высокой концентрацией центров захвата (структурных дефектов типа EL2), что ограничивает перенос носителей. Из анализа формы спектральной линии выявлена высокая однородность значений времени жизни по объему детектора. В полях ~ 30 кВ/см обнаружено усиление внесенного частицей заряда. Эффект качественно объясняется фокусировкой силовых линий электрического поля на вершине трека alpha-частицы, возрастанием локальной напряженности поля до ~ 105 В/см и ударной ионизацией неравновесных электронов.

 PDF версия (311Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2004, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster