研究目的
研究14兆电子伏中子位移损伤对硅光子学中波导集成锗硅p-i-n光电二极管的影响。
研究成果
研究发现,波导集成硅基锗p-i-n光电二极管易受位移损伤引起的载流子移除效应影响,但在所测试的剂量水平下仍能正常运行且对性能无明显影响。该器件在暗电流、响应度和频率响应方面表现出抗辐射能力,表明其适用于太空等辐射环境。
研究不足
该研究未考察位移损伤的短期退火或瞬态行为,仅关注室温退火后的持久效应。研究范围仅限于14-MeV中子位移损伤的影响,未涵盖其他类型的辐射或损伤机制。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用14 MeV中子辐照波导集成硅基锗p-i-n光电二极管,以探究位移损伤效应。测量内容包括暗态电流-电压特性、光电二极管结电容、光谱响应及频率响应。
2:样本选择与数据来源:
三组芯片接受不同注量辐照,另设对照组。分别在辐照前后进行测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Keithley 2400源测量单元、Keysight E8361C精密网络分析仪及Lake Shore Cryotronics MTD-150闭循环表征系统。
4:实验流程与操作步骤:
器件在无偏置状态下辐照,随后经历室温退火期再进行表征测试。测量覆盖多温度范围及偏置条件。
5:数据分析方法:
通过拟合模型提取结电容和理想因子等参数,并对比辐照前后的性能指标。
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Keithley 2400
2400
Keithley
Source-measurement-unit for dark current-voltage measurements.
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Keysight E8361C
E8361C
Keysight
Precision network analyzer for scattering parameter measurements.
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Lake Shore Cryotronics MTD-150
MTD-150
Lake Shore Cryotronics
Close-cycled characterization system for temperature-dependent measurements.
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Agilent 4156C
4156C
Agilent
Precision Semiconductor Parameter Analyzer for low current measurements.
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Keysight 81609A
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Keysight
Step-tunable laser source for spectral response measurements.
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Keysight N9030A
N9030A
Keysight
Electrical spectrum analyzer for frequency response measurements.
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