Собирание заряда в кремниевых p+-n-n+-структурах при температуре 40 мК
National Center for Physics and Mathematics, # 8, Stage 2023-2025
Вербицкая Е.М.1, Еремин И.В.1, Фадеева Н.Н.1, Еремин В.К.1, Зброжек В.О.2, Яблоков А.А.2, Исаков И.Д.1,3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: elena.verbitskaya@mail.ru, Igor.Pti@mail.ioffe.ru, Fadeeva.Nadezda@mail.ioffe.ru, vladimir.eremin@mail.ioffe.ru, viktorphoenix@mail.ru, stsav012@mail.ru, isakov-ivan.2016@yandex.ru
Поступила в редакцию: 11 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 20 июня 2025 г.
Принята к печати: 20 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2025 г.
Собирание заряда в Si p+-n-n+-структурах толщиной 1 мм в диапазоне напряженности электрического поля до ~7.5 кВ/см исследовано при температуре 40 мК, являющейся целевой для работы Si болометрических детекторов антинейтрино. Анализ токовых откликов структур показывает, что в этих условиях объем кремния превращается в электронейтральный изолятор с временем захвата неравновесных электронов ~370 нс и дырок более 1 мкс. Собирание заряда демонстрирует 2 стадии: ток, ограниченный пространственным зарядом, и дрейф тонкого пакета носителей с кинетикой, контролируемой величиной собираемого заряда. Приведены расчеты сопутствующего дрейфу изменения электрического поля и показано уменьшение времени собирания носителей до 10 нс. Ключевые слова: кремниевая p+-n-n+-структура, токовый отклик, электрическое поле, неравновесные носители заряда, время собирания, антинейтрино.
- S. Cebrian. J. Phys.: Conf. Ser., 2502, 012004 (2023). DOI: 10.1088/1742-6596/2502/1/012004
- M.F. Albakry, I. Alkhatib, D. Alonso-Gonzalez, D.W.P. Amaral, J. Anczarski, T. Aralis, T. Aramaki, I.J. Arnquist, I.A. Langroudy, E. Azadbakht, C. Bathurst, R. Bhattacharyya, A.J. Biffl, P.L. Brink, M. Buchanan et al. Phys. Rev. D, 111, 012006 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevD.111.012006
- E. Armengaud, Q. Arnaud, C. Augier, A. Beno\^it, L. Berge, J. Billard, A. Broniatowski, P. Camus, A. Cazes, M. Chapellier, F. Charlieux, M. De Jesus, L. Dumoulin, K. Eitel, J.-B. Filippini et al. Phys. Rev. D, 106, 062004 (2022). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.106.062004
- G. Beda, V.B. Brudanin, V.G. Egorov, D.V. Medvedev, V.S. Pogosov, M.V. Shirchenko, A.S. Starostin. Adv. High Energy Phys., 2012, 350150. DOI: 10.1155/2012/350150
- А.А. Юхимчук, А.Н. Голубков, И.П. Максимкин, И.Л. Малков, О.А. Москалев, Р.К. Мусяев, А.А. Селезенев, Л.В. Григоренко, В.Н. Трофимов, А.С. Фомичев, А.В. Голубева, В.Н. Вербецкий, К.А. Кузаков, С.В. Митрохин, А.И. Студеникин, А.П. Ивашкин, И.И. Ткачев. Физмат, 1 (1), 5 (2023). DOI: 10.56304/S2949609823010057
- Y. Giomataris, J.D. Vergados. Nucl. Instrum. Meth. A, 530, 330 (2004). https://doi.org/10.1016/j.nima.2004.04.223
- Б.С. Неганов, В.Н. Трофимов. Способ калориметрического измерения ионизирующих излучений, патент СССР N 1037771
- E. Verbitskaya, V. Eremin, A. Zabrodskii, B. Dehning, C. Kurfurst, M. Sapinski, M.R. Bartosik, N. Egorov, J. Harkonen. Nucl. Instrum. Meth. A, 796, 118 (2015). http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2015.03.027
- V. Eremin, A. Shepelev, E. Verbitskaya. JINST, 17, P11037 (2022). DOI: 10.1088/1748-0221/17/11/P11037
- Е.М. Вербицкая, И.В. Еремин, А.А. Подоскин, В.О. Сброжек, С.О. Слипченко, Н.Н. Фадеева, А.А. Яблоков, В.К. Еремин. ФТП, 58, 415 (2024). DOI: 10.61011/FTP.2024.08.59200.7067 [E.M. Verbitskaya, I.V. Eremin, A.A. Podoskin, V.O. Zbrozhek, S.O. Slipchenko, N.N. Fadeeva, A.A. Yablokov, V.K. Eremin. Semiconductors, 58, 381 (2024). https://doi.org/10.61011/SC.2024.08.59888.7067]
- S. Ramo. Proc. IRE, 27, 584 (1939)
- V. Eremin, A. Shepelev, E. Verbitskaya, C. Zamantzas, A. Galkin. J. Appl. Phys., 123, 204501 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5029533
- G. Kramberger, V. Cindro, I. Mandi c, M. Mikuz, M. Zavrtanik. Nucl. Instrum. Meth. A, 481, 297 (2002)
- C. Canali, G. Ottaviani, A. Taroni. Solid-State Electron., 14, 661 (1971)
- P.A. Tove, L.G. Anderson. Solid-State Electron., 16, 961 (1973)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.