Особенности геттерирования при облучении ионами аргона Cr/4H-SiC-фотоприемников
Калинина Е.В.1, Никитина И.П.1, Кудояров М.Ф.1, Патрова М.Я.1, Забродский В.В.1, Юсупова Ш.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: evk@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 15 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 3 сентября 2025 г.
Принята к печати: 22 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2026 г.
Представлены результаты влияния пошагового семикратного облучения ионами аргона с энергией 53 MeV флюенсом 1·1010 сm-2 (общий флюенс 7·1010 сm-2) на структурные и оптические характеристики ультрафиолетовых Cr/4H-SiC-фотоприемников. Показано, что особенности спектральных характеристик в диапазоне длин волн 200-400 nm определяются геттерированием простых радиационных дефектов вакансионной природы кластерными образованиями в 4H-SiC. Подтвержден циклический характер эффекта геттерирования при последовательном семикратном облучении Cr/4H-SiC-фотодетекторов ионами аргона флюенсом 1·1010 сm-2, впервые наблюдаемый при протонном облучении. Для концентрации нескомпенсированных доноров (1-3)·1015 сm-3 в эпитаксиальном слое 4H-SiC, выращенного методом химического осаждения из газовой фазы, определен флюенс ионов аргона, приводящий к деградации фотодетектора Cr/4H-SiC, составляющий 7·1010 сm-2. Ключевые слова: карбид кремния, облучение, аргон, геттерирование, внешняя квантовая эффективность, рентген.
- A. Goetzberger, W. Shockley. J. Appl. Phys., 31 (10), 1821-1824 (1960). DOI: 10.1063/1.1735455
- T.M. Buck, K.A. Pickar, J.M. Poate, C.-M. Hsieh. Appl. Phys. Lett., 21 (10), 485-487 (1972). DOI: 10.1063/1.1654228
- K. Nagasawa, Y. Matsushita, A. Kushino. Appl. Phys. Lett., 37 (7), 622-624 (1980). DOI: 10.1063/1.91998
- В.А. Перевощиков, В.Д. Скупов. Геттерирование примесей и дефектов в полупроводниках (Изд. Нижегородского госуниверситета, Н. Новгород, 2002), ч. 1, гл. 3
- J.R. Monkowski. Sol. St. Technology, 7, 44-51 (1981)
- Г.З. Немцев, А.И. Пекарев, Ю.Д. Чистяков. Микроэлектроника, 12 (5), 432-439 (1983)
- T.E. Seidel, L. Meck, A.G. Cullis. J. Appl. Phys., 46 (2), 600-601 (1975)
- К.А. Гацоев, А.Т. Гореленок, С.Л. Карпенко, В.В. Мамутин, Р.П. Сейсян. ФТП, 17 (12), 2148-2151 (1983)
- С.И. Лариков, А.И. Петров, О.В. Рычков, А.Э. Юнович. ЖТФ, 12 (6), 328-331 (1986)
- W. Korber, D. Weber, A. Hahgleiter, K.W. Benz, W.H. Ennen, H.D. Molleret. J. Cryst. Growth, 79 (1-3), 741-744 (1986). DOI: 10.1016/0022-0248(86)90548-8
- В.К. Киселев, С.В. Оболенский, В.Д. Скупов. ЖТФ, 69 (6), 129-131 (1999)
- H.S. Geipl, W.K. Tice. Appl. Phys. Lett., 30 (7), 325-327 (1977). DOI: 10.1063/1.89385
- T.W. Sigson, L. Cspredi, I.W. Mayer. J. Electrochem. Soc., 123 (7), 1116-1117 (1976). DOI: 10.1149/1.2133007
- E. Kalinina, G. Kholujanov, V. Solov'ev, A. Strel'chuk, V. Kossov, R. Yafaev, A. Kovarskii, A. Shchukarev, S. Obyden, G. Saparin, P. Ivannikov, A. Hallen, A. Konstantinov. Appl. Surf. Science, 184, 323-329 (2001). DOI: 10.1016/S0169-4332(01)00682-1
- E.V. Kolesnikova, E.V. Kalinina, A.A. Sitnikova, M.V. Zamoryanskaya, T.P. Popova. Solid State Phenomena, 131--133, 53-58 (2008). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.131-133.53
- E. Kalinina, G. Kholujanov, A. Sitnikova, V. Kossov, R. Yafaev, G. Pensl, S. Reshanov, A. Hallen, A. Konstantinov. Mat. Sci. Forum, 433--436, 637-640 (2003). DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.433-436.637
- Е.В. Калинина. ФТП, 41 (7), 769 (2007)
- Е.В. Калинина, Г.Н. Виолина, И.П. Никитина, Е.В. Иванова, В.В. Забродский, М.З. Шварц, С.А. Левина, А.В. Николаев. ФТП, 54 (2), 196-202 (2020). DOI: 10.21883/0000000000
- И.П. Никитина, Е.В. Калинина, В.В. Забродский. ЖТФ, 93 (4), 562-567 (2023). DOI: 10.21883/TP.2023.04.55945.259-22
- М.А. Чумак, Е.В. Калинина, В.В. Забродский. ЖТФ, 95 (6), 1157 (2025). DOI: 10.61011/JTF.2025.06.60465.356-2
- Е.В. Калинина, М.Ф. Кудояров, И.П. Никитина, Е.В. Иванова, В.В. Забродский. ФТП, 54 (11), 1244 (2020). DOI: 10.1134/S1063782620110123
- Е.В. Калинина, М.Ф. Кудояров, И.П. Никитина, Е.В. Дементьева, В.В. Забродский. ФТП, 56 (2), 254 (2022). DOI: 10.1134/S1063782622020087
- D. Hull. Introduction to dislocations (Atomizdat, Moscow, 1968), p. 118
- G. Alfieri, A. Mihaila, H.M. Ayedh, B.G. Svensson, P. Hazdra, P. Godignon, J. Mikkan, S. Kicin. Mat. Sci. Forum, 858, 308-311 (2016). DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.858.308
- P. Kumar, M. Belanche, N. Fur, L. Guzenko, J. Woerle, M.E. Bathen, U. Grossner. Mat. Sci. Forum, 1092, 187-193 (2023). DOI: 10.4028/p-Oy444y
- T.V. Blank, Y.A. Goldberg, O.V. Konstantinov. Nuclear Instr. and Methods in Physics Research A, 509, 109 (2003). DOI: 10.1016/S0168-9002(03)01558-4
- T.V. Blank, Yu.A. Goldberg, E.V. Kalinina, O.V. Konstantinov, A.O. Konstantinov, A. Hallen. Semicond. Sci. Technol., 20, 710-715 (2005). DOI: 10.1088/0268-1242/20/8/010