Специфика дефектообразования в детекторах на основе теллурида кадмия при импульсном тепловом воздействии
Автор: Мозжерин А.В., Паклин Н.Н., Логинов Ю.Ю.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 3 т.25, 2024 года.
Бесплатный доступ
Активное развитие наукоемких технологий в аэрокосмической отрасли требует рассмотрения работы приборов и устройств в экстремальных условиях, важно исследовать деградацию материалов при быстром нагревании и охлаждении. В данной статье, на основе выполненной теоретической и экспериментальной работы, рассмотрена деградация детекторов на основе теллурида кадмия, вызванная развитием и эволюцией сети точечных дефектов, обусловленных импульсным воздействием с теплодозой около 1000 ºС в течение не более 10 с, имитирующим экстремальную ситуацию короткого замыкания вблизи детектора или прямое нагревание световыми импульсами. Исследование показало, что кристаллический материал в таких экстремальных условиях быстро деградирует вследствие стремительной эволюции дефектной сети. Доработана феноменологическая модель образования и распределения дефектов при кратковременном воздействии теплового излучения на детектор. Электронно-микроскопические исследования образцов, подвергшихся воздействию импульсного инфракрасного излучения, показали развитие плотной дефектной сети, дефектов вакансионного и междоузельного типов, их кластеров и прочих повреждений во всех образцах.
Теллурид кадмия, точечные дефекты, кластеры дефектов, термическое дефектообразование
Короткий адрес: https://sciup.org/148330567
IDR: 148330567 | DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-3-384-390
Список литературы Специфика дефектообразования в детекторах на основе теллурида кадмия при импульсном тепловом воздействии
- CdTe-детекторы для регистрации импульсов рентгеновского излучения с субнаносекундным разрешением / С. Л. Эльяш, А. В. Родигин, Т. В. Лойко и др. // Приборы и техника эксперимента. 2011. № 4. С. 116–119.
- Пленочные детекторы ядерных излучений из теллурида кадмия / Б. Н. Заверюхин, Ш. А. Мирсагатов, Н. Н. Заверюхина и др. // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29, вып. 22. С. 80–87.
- Irradiation-induced defects in CdTe and CdZnTe detectors / A. Cavallini, B. Fraboni, N. Auricchio et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2001. Vol. 458, Iss. 1–2. P. 392–399.
- Кондрик А. И., Ковтун Г. П. Влияние радиационных дефектов на электрофизические и детекторные свойства CdTe:Cl, облученного нейтронами // Технология и конструирование в электронной аппаратуры. 2020. № 1–2. C. 22–29.
- Логинов Ю. Ю., Браун П. Д., Дьюроуз К. Закономерности образования структурных дефектов в полупроводниках А2В6. М.: Логос, 2003. 304 с.
- Мозжерин А. В., Паклин Н. Н. Теплостойкость устройств на основе теллурида кадмия при пожарах в условиях переменной температуры // Пожарная безопасность. 2023. № 2 (111). С. 42–48. https://doi.org/10.37657/vniipo.pb.2023.111.2.003.
- Loginov Yu. Yu., Mozzherin A. V., Bril’kov A. V. Dependence of the Critical Radius of Partial Dislocation Loops on the Stacking Fault Energy in Semiconductors // Physics of the Solid State. 2014. Vol. 56, No. 4. P. 720–722.
- Физика и химия соединений А2В6 / под ред. С. А. Медведева. М.: Мир, 1970. 624 с.
- Султонов Н. С., Хамрокулов Р. Б., Акобирова А. Т. Разработка технологии получения поликристаллических пленок теллурида кадмия и исследование их структуры и электрических свойств // Вестник ТНУ. 2020. № 4. С. 130–146.
- Кобелева С. П. Структура собственных точечных дефектов в CdTe // Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов: материалы IV Междунар. конф., Москва, 24–26 октября 2022 г. М.: МАКС Пресс, 2022. С. 135–138.
- Characterization of CdTe, (Cd,Zn)Te, and Cd(Te,Se) single crystals by transmission electron microscopy / R. S. Rai, S. Mahajan, S. McDevitt, C. J. Johnson // J. Vac. Sci. and Technol. 1991. Vol. B9, No. 3. P. 1892–1896.
- Loginov Y. Y., Mozzherin A. V., Paklin N. N. Particularities of the interstitial atoms and vacancies clusters formation in a thin cadmium telluride foil during in situ electron irradiation in a TEM // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2022. Vol. 1230. P. 012013. Doi: 10.1088/1757-899X/1230/1/012013.
- Горичок И. В. Энтальпия образования дефектов Шоттки в полупроводниках // ФТТ. 2012. Т. 54, вып. 3. С. 1373–1376.
- Glas F. A simple calculation of energy changes upon stacking fault formation or local crystalline phase transition in semiconductors // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 104, 093520. P. 1–6.
- Разработка математической модели процесса сбора заряда и формирования спектра в детекторах на основе CdTe (CdZnTe) при облучении гамма-квантами / А. А. Смирнов, И. А. Каплунов, А. А. Ольнев, А. Н. Никифорова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2017. № 9. С. 465–474.
