研究目的
通过电流-电压测量研究辐照硅p-i-n二极管的退火行为,以理解缺陷活性随时间的变化及其对器件稳定性的影响。
研究成果
研究表明,经辐照的硅二极管最初因缺陷退火导致电流下降,约100天后随着非退火缺陷活性改变(更易成为产生中心)使电导率上升而电流增加。研究指出701meV缺陷是关键诱因。这种持续250天以上的行为有助于理解硅辐射探测器的稳定性,对未来高注量研究及缺陷精细表征具有重要启示。
研究不足
由于温度变化可能影响一致性,测量并非按特定天数间隔进行。本研究仅限于单一注量水平(1e14 n-cm?2),要全面理解还需开展更高注量及DLTS等技术的研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电流-电压(I-V)测量法,探究经1 MeV中子辐照的硅二极管反向退火效应。通过监测电学特性随时间的变化来理解缺陷行为。
2:样品选择与数据来源:
选用商用硅p-i-n光电二极管(滨松S3590-08,有效面积1 cm2,厚度300 μm),在南非国家能源合作组织辐照至1e14 n-cm?2注量。
3:实验设备与材料清单:
包括配备电压源的Keithley 6487皮安计、安装Microsoft Excel及控制插件的个人电脑、RS-232连接线、样品储存用冰箱。被测主体为该二极管。
4:实验流程与操作规范:
在室温(300±2 K)黑暗环境下进行辐照前后的I-V测量。电压步进设置为:0.01-0.1 V、0.1-1 V、1-100 V(反向偏压)及0.01 V步进正向偏压(限流2.5 mA)。测量间隔1秒以确保稳定。辐照后样品在零下环境保存两周待放射性衰变,随后在受控温度条件下持续225天定期测量。
5:01-1 V、1-1 V、1-100 V(反向偏压)及01 V步进正向偏压(限流5 mA)。测量间隔1秒以确保稳定。辐照后样品在零下环境保存两周待放射性衰变,随后在受控温度条件下持续225天定期测量。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过生成固定电压点(如正向0.2 V和反向90 V)的I-V曲线及趋势图,观察电流随时间变化以反映缺陷活性与退火效应。
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