Экспериментальное исследование полупроводниковых структур источника питания на углероде-14

Экспериментальное исследование полупроводниковых структур источника питания на углероде-14

Автор: Чепурнов В.И., Пузырная Г.В., Гурская А.В., Долгополов М.В., Анисимов Н.С.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 3 т.22, 2019 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты исследования карбидокремниевых полупроводниковых (пористых) структур с включением углерода-14. По результатам экспериментальных измерений собраны данные о параметрах фотоволь­таического преобразования энергии квантов света в фото-ЭДС для подтверждения эффективности работы p-n-перехода, проведена оценка эффективности введения углерода-14 в молекулу карбида кремния электрофизическими измерениями. В процессе работы использована технология твердофазного преобразования поверхности монокристаллической подложки кремния в фазу монокристаллического карбида кремния посредством химического транспорта углерода-14 в среде водорода.

Еще

Микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах, бетавольтаика, бета-преобразователь, углерод-14, гетероструктура por-sic/si, эндотаксия, карбид кремния, p-n-переход, металлизация контактных площадок, твердофазная диффузия, твердофазные превращения, технология материалов

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/140256105

IDR: 140256105

Список литературы Экспериментальное исследование полупроводниковых структур источника питания на углероде-14

  • Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития / В.А. Миличко [и др.] // УФН. 2016. Т. 186. № 8. С. 801-852. DOI: 10.3367/UFNr.2016.02.037703
  • Milichko V.A. [et al.] Solnechnaja fotovol'taika: sovremennoe sostojanie i tendentsii razvitija [Solar photovoltaics: current state and development trends]. UFN [UFN], 2016, no. 8, pp. 801-852. [in Russian]. DOI: 10.3367/UFNr.2016.02.037703
  • Nishino S., Powel J., Will N.A. Production of large area single crystal wafers of cubic SiC for semiconductor devices // Applied Physics Letters. 1983. Vol. 42. P. 460. DOI: 10.1063/1.93970
  • Nishino S., Powel J., Will N.A. Production of large area single crystal wafers of cubic SiC for semiconductor devices. Applied Physics Letters, 1983, vol. 42, pp. 460. [in English]. DOI: 10.1063/1.93970
  • Латухина Н.В., Чепурнов В.И., Писаренко Г. Перспективы старых материалов: кремний и карбид кремния // Электроника: наука, технология, бизнес. 2013. № 4(126). С. 104-110.
  • Latuhina N.V., Chepurnov V.I., Pisarenko G. Perspektivy staryh materialov: kremnij i karbid kremnija [Prospects for old materials: silicon and silicon carbide]. Elektronika: nauka, tehnologija, biznes [Electronics: Science, Technology, Business], 2013, no. 4(126), pp. 104-110 [in Russian].
  • Фотоэлектрические свойства структур с микро- и нанопористым кремнием / Н.В. Латухина [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11. № 3(29). С. 66-71.
  • Latuhina N.V. [et al.] Fotoelektricheskie svojstva struktur s mikro- i nano-poristym kremniem [Photovoltaic properties of structures with micro- and nano-porous silicon]. Izvestija Samarskogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2009, vol. 11, no. 3(29), pp. 66-71 [in Russian].
  • Ehrenberg W., Lang C.-S., West R. The electron voltaic effect // Proceedings of the Physical Society. Section A. 1951. Vol. 64. № 4. P. 424. DOI: 10.1088/0370-1298/64/4/109
  • Ehrenberg W., Lang C.-S., West R. The electron voltaic effect. Proceedings of the Physical Society. Section A, 1951, vol. 64, no. 4, pp. 424. [in English]. DOI: 10.1088/0370-1298/64/4/109
  • Moseley H.G.J., Harling J. The attainment of high potentials by the use of radium // Proc. R. Soc. Lond. A. 1913. Vol. 88. P. 471.
  • DOI: 10.1098/rspa.1913.0045
  • Moseley H.G.J., Harling J. The attainment of high potentials by the use of radium. Proc. R. Soc. Lond. A, 1913, vol. 88, pp. 471. [in English].
  • DOI: 10.1098/rspa.1913.0045
  • Rappaport P.I., Loferski J.J., Lindery E.G. A study program of possible uses new principle // Nucleonics. 1957. Vol. 15. P. 99.
  • Rappaport P.I., Loferski J.J., Lindery E.G. A study program of possible uses new principle. Nucleonics, 1957, vol. 15, pp. 99 [in English].
  • A review of nuclear batteries / M.A. Prelas [et al.] // Progress in Nuclear Energy. 2014. Vol. 75. P. 117-148.
  • DOI: 10.1016/j.pnucene.2014.04.007
  • Prelas M.A. [et al.] A review of nuclear batteries. Progress in Nuclear Energy, 2014, vol. 75, pp. 117-148. [in English].
  • DOI: 10.1016/j.pnucene.2014.04.007
  • Патент РФ №2005139163/28 от 15.12.2005. Чепурнов В.И. Способ самоорганизующейся эндотаксии моно 3С-SiC на Si подложке. Опубл. 20.10.2009, 8 (RU2370851).
  • Patent RF №2005139163/28 ot 15.12.2005 [RF Patent №2005139163/28 from 15.12.2005]. Chepurnov V.I. Sposob samoorganizujuschejsja endotaksii mono 3S-SiC na Si podlozhke [A method of self-organizing endotaksii mono 3C-SiC on Si substrate]. Opubl. 20.10.2009 [Publ. 20.10.2009], 8 (RU2370851) [in Russian].
  • Долгополов М.В., Латухина Н.В., Чепурнов В.И., Гурская А.В. Способ получения пористого слоя гетероструктуры карбида кремния на подложке кремния. Патент № 2653398, получен 18.05.2018, приоритет 19.07.2016.
  • Dolgopolov M.V. Latuhina N.V. Chepurnov V.I. Gurskaja A.V. Sposob poluchenija poristogo sloja geterostruktury karbida kremnija na podlozhke kremnija [A process for producing a porous silicon carbide layer of the heterostructure on a silicon substrate]. Patent № 2653398, poluchen 18.05.2018, prioritet 19.07.2016 [received 05.18.2018, priority 19.07.2016] [in Russian].
  • Study of surface defects on 3C-SiC films grown on Si (III) by CVD / M.J. Hernander [et al.] // Journal of Crystal Growth. 2003. Vol. 253. № 1-4. P. 95-101.
  • DOI: 10.1016/S0022-0248(03)01024-8
  • Hernander M.J. [et al.] Study of surface defects on 3C-SiC films grown on Si (III) by CVD. Journal of Crystal Growth, 2003, vol. 253, no. 1-4, pp. 95-101. [in English].
  • DOI: 10.1016/S0022-0248(03)01024-8
  • Epitaxial growth of β-SiC single crystals by successive two-step CVD / A. Suzuki [et al.] // Journal of Crystal Growth. Vol. 70. 1984. P. 287-290.
  • DOI: 10.1016/0022-0248(84)90275-6
  • Suzuki A. [et al.] Epitaxial growth of β-SiC single crystals by successive two-step CVD. Journal of Crystal Growth, 1984, vol. 70, pp. 287-290. [in English].
  • DOI: 10.1016/0022-0248(84)90275-6
  • Hong J.D., Davis R.F. Self-diffusion of carbon-14 in high-purity and N-doped α-SiC single crystals // Journal of the American Ceramic Society. 1980. Vol. 63. № 9-10. P. 546-552.
  • DOI: 10.1111/j.1151-2916.1980.tb10762.x
  • Hong J.D., Davis R.F. Self-diffusion of carbon-14 in high-purity and N-doped α-SiC single crystals. Journal of the American Ceramic Society, 1980, vol. 63, no. 9-10, pp. 546-552. [in English].
  • DOI: 10.1111/j.1151-2916.1980.tb10762.x
  • Hon M.H, Mater R.F. Self-diffusion of C-14 in polycrystalline β-SiC // Journal of Materials Science. 1979. Vol. 14. № 10. P. 2411-2421.
  • DOI: 10.1007/BF00737031
  • Hon M., Mater R.F. Self-diffusion of C-14 in polycrystalline β-SiC. Journal of Materials Science, 1979, vol. 14, no. 10, pp. 2411-2421. [in English].
  • DOI: 10.1007/BF00737031
  • Lely J.A. Preparation of single crystals of SiC and the effect of the kind and amount of impurities on the lattice // Ber. Dtsch. Ker. Ges. 1955. Vol. 32. P. 229-234.
  • Lely J.A. Preparation of single crystals of SiC and the effect of the kind and amount of impurities on the lattice. Ber. Dtsch. Ker. Ges, 1955, vol. 32, pp. 229-234 [in English].
  • Addamiano A., Potter R.M., Ozarow V. Photoluminescence of α-SiC // J. Electrochem. Soc. 1963. Vol. 110. № 6. P. 517-520.
  • DOI: 10.1149/1.2425804
  • Addamiano A., Potter R.M., Ozarow V. Photoluminescence of α-SiC. J. Electrochem. Soc, 1963, vol. 110, no. 6, pp. 517-520. [in English].
  • DOI: 10.1149/1.2425804
  • Potter R.M., Sattele J.H. Induction-heated furnace for growth of α-silicon carbide crystals // J. Cryst. Growth. 1972. Vol. 12. P. 245-248.
  • DOI: 10.1016/0022-0248(72)90009-7
  • Potter R.M., Sattele J.H. Induction-heated furnace for growth of α-silicon carbide crystals. J. Cryst. Growth, 1972, vol. 12, pp. 245-248. [in English].
  • DOI: 10.1016/0022-0248(72)90009-7
  • Покоева В.А., Сивакова К.П. Особенности диффузионного легирования структуры SiC/Si для полупроводниковых СВЧ-датчиков фосфором и бором под действием внутреннего электрического поля // Физика волновых процессов и радиотехнических систем. 2007. Т. 10. № 2. С. 110-114.
  • Pokoeva V.A., Sivakova K.P. Osobennosti diffuzionnogo legirovanija struktury SiC/Si dlja poluprovodnikovyh SVCh-datchikov fosforom i borom pod dejstviem vnutrennego elektricheskogo polja [Features diffusion doping SiC/Si structures for semiconductor microwave sensors phosphorus and boron under the influence of the internal electric field]. Fizika volnovyh protsessov i radiotehnicheskih sistem [Physics of wave processes and radio systems], 2007, vol. 10, no. 2, pp. 110-114 [in Russian].
  • Тейтельбаум А.З., Ходунова А.В. Одновременное моделирование процессов ионного легирования и диффузионного перераспределения примесей в кремнии // Электронная промышленность. 1984. № 9. С. 41-45.
  • Tejtel'baum A.Z., Hodunova A.V. Odnovremennoe modelirovanie protsessov ionnogo legirovanija i diffuzionnogo pereraspredelenija primesej v kremnii [Simultaneous modeling of ion implantation processes and redistribution of impurity diffusion in silicon]. Elektronnaja promyshlennost' [Electronic Industry], 1984, no. 9, pp. 41-45 [in Russian].
  • Галанин Н.П., Малкович Р.Ш. Математическое моделирование диффузии двух заряженных примесей в полупроводнике с учетом внутреннего электрического поля // ФТП. 1995. Т. 20. № 5. С. 1451-1456.
  • Galanin N.P., Malkovich R.Sh. Matematicheskoe modelirovanie diffuzii dvuh zarjazhennyh primesej v poluprovodnike s uchetom vnutrennego elektricheskogo polja [Mathematical modeling of diffusion of two charged impurities in the semiconductor with the internal electric field]. FTP, 1995, vol. 20, no. 5, p. 1451-1456 [in Russian].
  • Гурская А.В., Долгополов М.В., Чепурнов В.И. 14C бета-преобразователь // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2017. Т. 48. № 6. С. 901-909
  • Gurskaja A.V., Dolgopolov M.V., Chepurnov V.I. 14C beta-preobrazovatel' [14C beta converter]. Fizika elementarnyh chastits i atomnogo jadra [Elementary particle physics and nuclear], 2017, vol. 48, no. 6, pp. 901-909 [in Russian].
  • Чепурнов В.И., Сивакова К.П., Ермошкин А.А. Особенности наноточечного дефектообразования в структуре por-SiC/Si, полученной по диффузионной технологии для химических датчиков // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2011. № 2 (83). С. 179-183.
  • Chepurnov V.I., Sivakova K.P., Ermoshkin A.A. Osobennosti nanotochechnogo defektoobrazovanija v strukture por-SiC/Si, poluchennoj po diffuzionnoj tehnologii dlja himicheskih datchikov [Properties nanotochechnogo defect in the structure por-SiC/Si, obtained by diffusion technology for chemical sensors]. Vestnik SamGU. Estestvennonauchnaja serija [Vestnik of SSU. The natural science series], 2011, no. 2 (83), pp. 179-183 [in Russian].
  • Чепурнов В.И. Ассоциаты точечных дефектов различной природы в SiC-фазе полупроводниковой гетероструктуры SiC/Si, полученной методом эндотаксии // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2014. № 7 (118). C. 145-162.
  • Chepurnov V.I. Assotsiaty tochechnyh defektov razlichnoj prirody v SiC-faze poluprovodnikovoj geterostruktury SiC/Si, poluchennoj metodom endotaksii [Associates point defects of different nature in the SiC-phase SiC/Si semiconductor heterostructure obtained by endotaksii]. Vestnik SamGU. Estestvennonauchnaja serija [Vestnik of SSU. The natural science series], 2014, no. 7(118), pp. 145-162 [in Russian].
  • Betavoltaic device in por-SiC/Si C-nuclear energy converter / A. Akimchenko [et al.] // EPJ Web of Conferences. 2017. Vol. 158. P. 06004.
  • DOI: 10.1051/epjconf/201715806004
  • Akimchenko A. [et al.] Betavoltaic device in por-SiC/Si C-nuclear energy converter. EPJ Web of Conferences, 2017, vol. 158, p. 06004. [in English].
  • DOI: 10.1051/epjconf/201715806004
  • Kasap S.O. Principles of Electronic Materials and Devices. N.-Y.: McGraw-Hill Education, 2006. 768 p.
  • Kasap S.O. Principles of Electronic Materials and Devices. N.-Y.: McGraw-Hill Education, 2006, 768 p. [in English].
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp