📄Работа №188912
Тема: ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИН НА ВОЛЬТ - АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРСЕНИДГАЛЛИЕВЫХ СЕНСОРОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
физика
Объем:
47 листов
Год:
2016
Просмотров:
63
4470
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Полупроводниковые детекторы ионизирующего излучения 6
1.1 Основные сведения о полупроводниковом детекторе ионизирующего излучения 6
1.2 Теория формирования вольт - амперных характеристик 8
1.2.1 Термоэлектронная эмиссия 8
1.2.2 Эффекты в сильных электрических полях 12
1.2.3 Вольт - амперные характеристики структур металл - GaAs - металл 15
1.3 Состояние поверхности арсенида галлия 21
1.4 Влияние поверхности на свойства барьеров Шоттки 22
1.5 Выводы по литературному обзору и постановка задачи 23
2 Методика эксперимента 24
2.1 Исследуемые образцы 24
2.2 Сканирующая зондовая микроскопия 26
2.3 Схема измерения вольт - амперных характеристик детекторов 28
2.4 Расчет распределения напряженности поля 28
3 Экспериментальные результаты 29
3.1 Исследование морфологии поверхности 29
3.2 Вольт - амперные характеристик 32
3.3 Моделирование распределения напряженности поля 36
3.4 Анализ полученных данных 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 46
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Полупроводниковые детекторы ионизирующего излучения 6
1.1 Основные сведения о полупроводниковом детекторе ионизирующего излучения 6
1.2 Теория формирования вольт - амперных характеристик 8
1.2.1 Термоэлектронная эмиссия 8
1.2.2 Эффекты в сильных электрических полях 12
1.2.3 Вольт - амперные характеристики структур металл - GaAs - металл 15
1.3 Состояние поверхности арсенида галлия 21
1.4 Влияние поверхности на свойства барьеров Шоттки 22
1.5 Выводы по литературному обзору и постановка задачи 23
2 Методика эксперимента 24
2.1 Исследуемые образцы 24
2.2 Сканирующая зондовая микроскопия 26
2.3 Схема измерения вольт - амперных характеристик детекторов 28
2.4 Расчет распределения напряженности поля 28
3 Экспериментальные результаты 29
3.1 Исследование морфологии поверхности 29
3.2 Вольт - амперные характеристик 32
3.3 Моделирование распределения напряженности поля 36
3.4 Анализ полученных данных 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 46
📖 Введение
Арсенид галлия, компенсированный хромом, является перспективным материалом для создания матричных детекторов рентгеновского излучения, работающих в диапазоне энергий от 10 до 40 кэВ. В данном диапазоне арсенид галлия является оптимальным материалом, так как обладает лучшим коэффициентом поглощения в сравнении с кремнием, а также выигрывает в ценовых показателях у других составных полупроводников. Но задачи, решение которых возможно при помощи современной микроэлектроники, требуют уменьшения исполнительных элементов интегральных микросхем, а как следствие повышаются требования к свойствам поверхности полупроводника, таким как шероховатость поверхности, чистота, отсутствие окислов. Это связано с тем, что именно поверхность определяет электрофизические свойства границы раздела. Поэтому появилась задача оптимизации технологического процесса и контроля влияния различных способов обработки поверхности на вольт - амперные характеристики, исходя из которых, можно определить некоторые важные характеристики для арсенидгаллиевых сенсоров рентгеновского излучения.
Технологический процесс, во-первых, является достаточно затратным процессом, как с точки зрения бюджета, так и с точки зрения времени, а во-вторых, на некоторых стадиях может ухудшать свойства поверхности материала. Поэтому требуется уменьшение количества операций, но при этом необходимо сохранение требуемых характеристик детекторов.
Важной характеристикой для детекторов является уровень темнового тока, для контроля которого используются вольт - амперные характеристики. Отсутствие экспериментальных данных о влияние обработки поверхности арсенида галлия на уровень темнового тока явилось предпосылкой для проведения данных исследований.
Технологический процесс, во-первых, является достаточно затратным процессом, как с точки зрения бюджета, так и с точки зрения времени, а во-вторых, на некоторых стадиях может ухудшать свойства поверхности материала. Поэтому требуется уменьшение количества операций, но при этом необходимо сохранение требуемых характеристик детекторов.
Важной характеристикой для детекторов является уровень темнового тока, для контроля которого используются вольт - амперные характеристики. Отсутствие экспериментальных данных о влияние обработки поверхности арсенида галлия на уровень темнового тока явилось предпосылкой для проведения данных исследований.
✅ Заключение
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было проведено исследование поверхности GaAs:Cr при помощи атомно - силовой микроскопии, измерение вольт - амперных характеристик арсенидгаллиевых сенсоров рентгеновского излучения и проведено моделирование распределения напряженности поля в зависимости от шероховатости поверхности.
Установлено:
- наименьшее значение среднеквадратичной шероховатости
наблюдается при полном цикле обработки с травлением, то есть с точки зрения морфологии поверхности данный способ является самым эффективным;
- вольт - амперные характеристики детекторов являются симметричными во всем диапазоне и имеют характерные участки линейной (0,181,3 В), сублинейной (1,29-18,21 В) и сверхлинейной (от 20В) зависимости;
- наименьшее значение плотности тока наблюдается при полном цикле обработки с травлением, так как отсутствует модуляция проводимости за счет меньшего значения шероховатости;
- при обработке без финишной полировки наблюдается модуляция проводимости, так как на микроостриях формируются области с повышенной напряженностью электрического поля. В данных областях определяющими являются эффекты сильного поля: эффект Шоттки и эффект Пу
Установлено:
- наименьшее значение среднеквадратичной шероховатости
наблюдается при полном цикле обработки с травлением, то есть с точки зрения морфологии поверхности данный способ является самым эффективным;
- вольт - амперные характеристики детекторов являются симметричными во всем диапазоне и имеют характерные участки линейной (0,181,3 В), сублинейной (1,29-18,21 В) и сверхлинейной (от 20В) зависимости;
- наименьшее значение плотности тока наблюдается при полном цикле обработки с травлением, так как отсутствует модуляция проводимости за счет меньшего значения шероховатости;
- при обработке без финишной полировки наблюдается модуляция проводимости, так как на микроостриях формируются области с повышенной напряженностью электрического поля. В данных областях определяющими являются эффекты сильного поля: эффект Шоттки и эффект Пу
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.