August 11, 2016

Исследование кристаллов кремния посредством воздействия на них ультракороткими электронными пучками

Экспериментальной группой (руководитель профессор Грант Ерицян) из Национальной научной лаборатории им. А. И. Алиханяна (ЕрФИ) были исследованы электрические и физические свойства кристаллов кремния при облучении их ультракороткими (субпикосекундными) импульсами, полученными на ускорителе “АРЕАЛ”. Результаты исследования представлены в статье ”Влияние облучения пикосекундными электронными импульсами на электрофизические свойства кристаллов кремния” Journal of Modern Physics, 7, 1413-1419, 2016. (http://www.scirp.org/Journal/PaperInformation.aspx?PaperID=69584)

Основные результаты исследований, проведенных на ускорителе “АРЕАЛ”:

  • Электронное облучение короткими субпикосекундными импульсами оказывает сильное влияние на электрофизические свойства кристаллов кремния, вызывая при этом меньшие радиационные повреждения, чем облучение более длительными электронными импульсами.
  • Процесс образования радиационных дефектов в кристале кремния состоит из нескольких последовательних этапов. На первой стадии образуются дефекты – вакансии и междоузельные атомы, которые в последствии собираются в кластеры.
  • Исследования температурной зависимости подвижности носителей заряда помогли определить механизм рассеяния: на ионизированных примесях и на радиационных дефектах; при этом становится возможным наблюдение за образованием точечных дефектов с последующим объединением их в кластеры.

Результаты экспериментов являются важным шагом на пути исследования очень быстрых процессов при взаимодействии электронов с веществом. Первые результаты экспериментов на АРЕАЛ суммированы в недавно опубликованной статье В. Цаканова и др., “AREAL Low Energy Electron Beam Applications in Life and Materials Sciences”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 829, 248-253, 2016. (NIM-16)