Введение к работе
б настояцее время весьма актуальной проблемой ямяется
яяеняе ресурса работы фотопреобразорьтелей (ФП), используемых
системах энергоснабжения космических аппаратов, так лак в
жшях воздействия ионизярувцего излучения выходная «ощность ФП
сдается. Для защиты ФІГ от иизкоонергетичных протонов и других«
стиц используются, заципше стекла. Однако, электроны и протона
энергией > 1 ИвВ обладают внесжой щшикащей способностью и
яьвая честь этих частиц проходит через защитные стэклз. 3
язи с этии разработка активних форы защиты ФП от радиации
гнется весьма актуальной задачей. Одним из перспективных путей
гения проблема повыиеяия радиационной стойкости ФП является
юльзояэняе Фйи основе r-Si, легированных литие*, обладомик
міствои "залечивания* радиационных повреждений . В этом
іравлеиин проводились иирокие исследования по изучению
:ьодогии получения стабильно работаоанх куемнкевих ФП с
ікесью лйткя. Экспериментальные исследования показали
йиеннуо радиационную стойкость такмх ФП и эффективность vx
ольэорания, особенно при воздействии ?лектрокаки високих
|>гий (> і 0 Яэ8), протонаки и нейтронами . Яри этом механизм
кмодействяя атомов лития с дефектами в процессе отжига изучен
остаточно хорояо.
Исследование природа и евойстз электрически активных ектов и рекомбанациоиных центроп (FU) с л-Si с примосш лития гг важное значение для анализа процессоз, протекащй в ФЛ ёо ля сблучечия иди при повышении температуры (отжиге). Эти ieccu оказнраот определяющее влияние иа основные параметры ^ в конечном счете обеспечивают ресурс работы ФП.
. 4 - Цель h аадачи работы
Целью настоякей работи являюсь изучение процессов радиацкої .ой деградации и низкотемшратурного отжига в фотолреобразователях «а эсноз* n-Si с примесм) янткя.
Для дс-стивенмя указанной цели били поставлена и решались следуюцие задачи :
1. Иоследораиие стешім деградации электрофизических
характеристик *Л при облучении электронами.
2. Изучение протесов восстановления парами?!»» ФЯ при
«изкрт&кшра турком опмге,
-
Исследопамий природи я свойств радиационных дефектов {НУ » иат!?ім&ле 4D. .''-'
-
изучение влияния .концентрации примесив* атомов лития на эффективность восстановления, параметров #3.
Crtns,ib научной новизны основных результатов t
1. Впервые ііредлоайіа и реализована методика арсчьедения комплексных исследований параметре» фотпііраибрайоеател^й на осковэ n-Si с нвимесыо ЛИТяН.
2. ''становлена эзакмоззяз* «ехду "миероскоп^чееммям" параметрами
материала ФП, такими, как ъраыя *нзни илч диффуздонішя дяяка
чсоснозкых носителей аарйдэ (йЛЗ> , концентрация различных
дгфга:тов, и экол^атацйсинам/л.- -(^*акрглкоги<»ескмги*)
характеристиками- ~Ш (ток короткого іамьїкаки* кгл> напряжение холостого хода \}%х и др.).
3. Показано, что скорость отаига РД (А-*.:ї^гров и дивукансий),
такхе как и сксгоопть восстановления параметроз <ЇП, опредс-ляютсч
начальной концентрацией электрически активного лктяя р базе ФП
вблизи p-n-перехода.
4. Предложена качественная физическая модель, описывающая
взашодействке атомов лития с радиационными дефектами в
материале ФП, на основания когорой удалось обьяснить ряд
экспериментально установленных закономерностей в поведении
параметров ФП.
5. Впервые установлена зависимость избиения эксплуатационных
параметров Ш от дозы облучения и режимов проведения низкотемпера
турного отхига в 4Я, лагирозашшх литией.
Практическая ценность работи і. Все Експериментальний исследования проведены на опытных образцах фотопреобразователейй процессе внпоянения хоздоговорных "ем о предприятие» НПК "Сатурн".
:. Еолучєіїн результаты для оценки радиационной стойкости азличных групп -опитних образцов Ш и выработки рекомендаций по овыиени» радиационной стойкости <$И , используемых в НПК Сатурн".
Проведено сравнение выходных параметров ФП при различ>шх авииах наземных радиационных'испытаний.
Параметра основных рекомбинациоииых центров в материале ФП, элучешше в данной работе, необходимы для прогнозирования зведення характеристик ФП в условиях, имитирующих работу ФП на годоземной орбите.
Основные.положения, выносимые на'Защиту Скорость введения радиационных дефектов после облучения ектрояамн с энергией 1 ИзВ составляла : для А-целтро" v. -- 0,1
см , для дявакансий v„— = 0,004 и у.,- = 0,005 см , длі
v2 ч2
К-центроь vR- 0,02 см-1 в образцах ФП с различной концентрации атомов лктия, а также в образцах ФП без лития.
-
Восстановление основних. электрофизических параметров (1,^ Uxx, y^jjc) облученннх электронам ФП на базе n-Sl с принеси литья при достаточно низких температурах ( < 100С) происходи' вследствие отжига основных радиационных дефектов (А-центров : дивакаксий), который происходит из-за взаимодействия эти дефектов с *ит:4ем.
-
В процессе низкотемпературного отжига ФП образуются яови> литийеодери^йе. кошяексы, имещие следующие глубокие уровни запрещенной соке : с -0,?6 $В и Еу +0,30 эВ.
-
При изохронном (30 мин) стїиге в ФЇЇ о примесып лити дйвзкансий отжигаются при тегшэратурах 100-125С, А-центры - пр 150С.
5. Получена оценка мзкснкальього значения сечения захвата дыро
основным рекомбинациониым центром в материале ФП - А-центром
о\ а 6ХІ014 см2.
Апробация работы
Основные результати диссертационной работи докладывались л 11-зедународной конференции по радиационному материаловедению (г Алуста, 1930 г.), 1-Я Всесоюзной—конференции— "Радиацйошй стойкозть бортевой аппаратуры и элементов кооническях аппаратов (г. Томок, 1931 г.) Ш-й Всесоюзной конференции "Физически основы надеЕнооти и деградации полупроводниковых приборов" і г Кишинев, 1991 г.), 1-м и 11-й Всесоюзном совецании-семичаг
Ускорители заряженных частиц и радиационная физика" (г. Москва, 987 и 1990 гг.).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, тасок которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы
Диссертзция состоит из введения, 4 глаз и заключения. Работа ізлоаека на 136 страницах, включая 41 рисунок, 7 таблиц. Список итируекой литература включает W4 наименования.
