Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 7 » Статья стр. 1476
<<<
Комплексный подход к изучению протяженных дефектов в CVD-алмазах
Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», Федеральный проект «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий» комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2024 года», Государственный контракт от 17.04.2023 г. № Н.4к.241.09.23.1059 (Этапы 1 (2023 г.), 3 (2024 г.)
Кириченко А.Н. 1, Родионов Н.Б. 1, Хмельницкий Р.А. 1,2, Красильников А.В.1, Трапезников А.Г.1, Родионова В.П.1, Ярцев В.П. 1, Мещанинов С.А. 1, Артемьев К.К.1, Евдокимов О.И. 1, Сергеенко В.И.1, Нежибовский А.В.1
1Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" "Проектный центр ИТЭР", Москва, Россия
2Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: a.kirichenko@iterrf.ru, N.Rodionov@iterrf.ru, khmelnitskyra@lebedev.ru, A.Krasilnikov@iterrf.ru, A.Trapeznikov@iterrf.ru, v.rodionova@iterrf.ru, V.Yarcev@iterrf.ru, k.artemev@iterrf.ru, O.Evdokimov@iterrf.ru, V.Sergienko@iterrf.ru, A.Nezhibovskiy@iterrf.ru
Поступила в редакцию: 7 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 24 марта 2026 г.
Принята к печати: 26 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.
PDF версия
Представлены результаты комплексного исследования протяженных дефектов в монокристаллах алмаза. Рассмотрены рамановская спектроскопия, оптическая микроскопия в скрещенных поляризаторах, катодолюминесценция, получено изображение образцов при возбуждении ультрафиолетовым светом во флуоресцентном визуализаторе, применено травление в водородсодержащей плазме. Показано, что каждый из используемых методов выявляет разные типы дефектов. Так, плазмохимическое травление обнаруживает приповерхностные и объемные дефекты, а рамановская спектроскопия и двулучепреломление выявляют дефекты, вызывающие механические напряжения в структуре алмаза. Исследовано влияние протяженных структурных дефектов, индуцирующих локальные напряжения в объеме материала на эффективность сбора заряда и энергетическое разрешение при воздействии ионизирующего излучения Ключевые слова: CVD-алмазы, алмазный детектор, структурные дефекты, дислокации, эффективность сбора заряда под ионизирующим излучением.
  1. M. Gabrysch, S. Majdi, D.J. Twitchen, J. АnIsberg. J. Appl. Phys., 109, 063719 (2011). DOI: 10.1063/1.3554721
  2. M. Passeri, F. Pompili, B. Esposito, M. Pillon, M. Angelone, D. Marocco, G. Pagano, S. Podda, M. Riva. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect A. Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 1010, 165574 (2021). DOI: 10.1016/j.nima.2021.165574
  3. T. Shimaoka, S. Koizumi, J.H. Kaneko. Funct Diamond, 1 (1), 205 (2021). DOI: 10.1080/26941112.2021.2017758
  4. A.V. Krasilnikov, E.A. Azizov, A.L. Roquemore, V.S. Khrunov, K.M. Young. Rev. Sci. Instrum., 68 (1), 553 (1997). DOI: 10.1063/1.1147651
  5. A.V. Krasilnikov, V.N. Amosov, P. van Belle, O.N. Jarvis, G.J. Sadler. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., A476 (1), 516 (2002). DOI: 10.1016/S0168-9002(01)01618-4
  6. В.Н. Амосов, А.В. Красильников, Д.А. Скопинцев, О.Н. Джарвис, Дж.М. Адамс, К. Хаббард, С. Конрой. Приборы и техника эксперимента, 2, 108 (2008)
  7. А.В. Красильников, Н.Б. Родионов, А.П. Большаков, В.Г. Ральченко, С.К. Вартапетов, Ю.Е. Сизов, С.А. Мещанинов, А.Г. Трапезников, В.П. Родионова, В.Н. Амосов, Р.А. Хмельницкий, А.Н. Кириченко. ЖТФ, 92 (4), 596 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.04.52247.226-21 [A.V. Krasilnikov, N.B. Rodionov, A.P. Bolshakov, V.G. Ralchenko, S.K. Vartapetov, Y.E. Sizov, S.A. Meschaninov, A.G. Trapeznikov, V.P. Rodionova, V.N. Amosov, R.A. Khmelnitsky, A.N. Kirichenko. Tech. Phys., 67 (4), 503 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.04.53607.226-21]
  8. M. Angelone, F. Bombarda, S. Cesaroni, M. Marinelli, A.M. Raso, C. Verona, G. Verona-Rinati. Instruments, 9 (2), 9 (2025). DOI: 10.3390/instruments9020009
  9. A. Lohstroh, P.J. Sellin, S.G. Wang, A.W. Davies, J. Parkin, R.W. Martin, P.R. Edwards. Appl. Phys. Lett., 90, 102111 (2007). DOI: 10.1063/1.2711754
  10. S. Kono, T. Teraji, H. Kodama, A. Sawabe. Diamond Relat. Mat., 63, 30 (2016).DOI: 10.1016/j.diamond.2016.01.020
  11. A. Boussadi, A. Tallaire, M. Kasu, J. Barjon, J. Achard. Diamond Relat. Mat., 83, 162 (2018). DOI: 10.1016/j.diamond.2018.03.005
  12. Э. Фалькевич, Э. Пульнер, И. Червоный. Технология полупроводникового кремния (Металлургия, М., 1992)
  13. T. Shimaoka, K. Ichikawa, S. Koizumi, K. Watanabe, T. Teraji. Phys. Status Solidi A, 216, 1900247 (2019). DOI: 10.1002/pssa.201900247
  14. А.И. Чепуров, И.И. Федоров, В.М. Сонин. Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования (СО РАН, НИЦ ОИГГМ, Новосибирск, 1997)
  15. A.F. Khokhryakov, Yu.N. Palyanov. J. Cryst. Growth, 293, 469 (2006). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2006.05.044
  16. J. Langer, V. Cimalla, M. Prescher, J. Ligl, B. Tegetmeyer, C. Schreyvogel, O. Ambacher. Phys. Status Solidi A, 218, 2100035 (2021). DOI: 10.1002/pssa.202100035
  17. A. Tallaire, T. Ouisse, A. Lantreibecq, R. Cours, M. Legros, H. Bensalah, J. Barjon, V. Mille, O. Brinza, J. Achard. Cryst. Growth Des., 16 (5), 2741 (2016). DOI: 10.1021/acs.cgd.6b00053
  18. N. Tsubouchi, Y. Mokuno. J. Cryst. Growth, 455, 158 (2016). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2016.09.030
  19. P.M. Martineau, S.C. Lawson, A.J. Taylor, S.J. Quinn, D.J.F. Evans, M.J. Crowder. Gems Gemol., 40 (1), 2 (2004)
  20. L.T.M. Hoa, T. Ouisse, D. Chaussende, M. Naamoun, A. Tallaire, J. Achard. Cryst. Growth Des., 14 (11), 5761 (2014). DOI: 10.1021/cg5010193
  21. R.J. Graham, T.D. Moustakas, M.M. Disko. J. Appl. Phys., 69, 3212 (1991). DOI: 10.1063/1.348539
  22. S.J. Pennycook, L.M. Brown, A.J. Craven. Philos. Mag. A, 41 (4), 589 (1980). DOI: 10.1080/01418618008239335
  23. A. Tallaire, T. Ouisse, A. Lantreibecq, R. Cours, M. Legros, H. Bensalah, J. Achard. Cryst. Growth Des., 16 (5), 2741 (2016). DOI: 10.1021/acs.cgd.6b00053
  24. I. Friel, S.L. Clewes, H.K. Dhillon, N. Perkins, D.J. Twitchen, G.A. Scarsbrook. Diamond Relat. Mat., 18 (5-8), 808 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2009.01.013
  25. S.Yu. Martyushov, I.L. Shul'pina, A.A. Lomov, S.N. Polyakov. Phys. Solid State, 65 (11), 1952 (2023)
  26. M.P. Gaukroger, P.M. Martineau, M.J. Crowder, I. Friel, S.D. Williams, D.J. Twitchen. Diamond Relat. Mat., 17 (3), 262 (2008). DOI: 10.1016/j.diamond.2007.12.036
  27. A. Crisci, F. Baillet, M. Mermoux, G. Bogdan, M. Nesladek, K. Haenen. Phys. Status Solidi A, 208 (9), 2038 (2011). DOI: 10.1002/pssa.201100039
  28. N. Fujita, A.T. Blumenau, R. Jones, S. Oberg, P.R. Briddon. Phys. Status Solidi A, 203, 3070 (2006)
  29. Y. Kato, H. Umezawa, S. Shikata, T. Teraji. Diamond Relat. Mat., 23, 109 (2012). DOI: 10.1016/j.diamond.2012.01.024
  30. K. Ichikawa, T. Shimaoka, Y. Kato, S. Koizumi, T. Teraji. J. Appl. Phys., 128, 155302 (2020). DOI: 10.1063/5.0022032
  31. K. Ichikawa, S. Koizumi, T. Teraji. J. Appl. Phys., 132, 025302 (2022). DOI: 10.1063/5.0096444
  32. E.J.D. Liscia, F. Alvarez, E. Burgo, E. Halac, H. Huck, M. Reinoso, Mater. Sci. Appl., 4, 191 (2013). http://dx.doi.org/10.4236/msa.2013.43023
  33. N. Yamamoto, J.C.H. Spence, D. Fathy. Philos. Mag. B, 49 (6), 609 (1984). DOI: 10.1080/13642818408227648
  34. P.L. Hanley, I. Kiflawi, A.R. Lang. Philos. Trans. R. Soc. London A, 284 (1324), 329 (1977)
  35. H. Yan, E. Postelnicu, T. Nguyen, S. Gallo, A. Stacey, K. Mukherjee. Appl. Phys. Lett., 124, 102102 (2024). DOI: 10.1063/5.0186842
  36. Y. Kato, H. Umezawa, H. Yamaguchi, T. Teraji, S. Shikata. MRS Proc., 1282, mrsf10-1282-e07-01 (2011). DOI: 10.1557/opl.2011.446
  37. M. Popov. J. Appl. Phys., 95 (10), 5509 (2004). DOI: 10.1063/1.1712018
  38. M. Hanfland, H. Beister, K. Syassen. Phys. Rev. B, 31 (10), 6896 (1985). DOI: 10.1103/PhysRevB.31.6896

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme