Нейтрон билан нурлантирилган кремнийнинг заряд ташувчиларнинг яшаш вақтини в-атомлари концентрациясига боғлиқлигини ўрганиш

Мис ва иридий билан легирланган кремний асосида фоторезисторлар олиш
Турли мақсадлар учун ишлатиладиган фотодатчиклар яратиш ва ярим ўтказгичлик арзон Қуёш энергиясининг электр энергиясига айлантирувчи мосламалар яратишда муқобил энергиялар технологиясининг долзарб вазифаларидан биридир.
Сўнгги вақтларда фототезисторлар ва бошқа датчикларни ҳосил қилиш учун ЧЭС лар ҳосил қилувчи аралашма нуқсонли компенсацияланган кремний монокристалини ишлатиш таклиф этилмоқда.
Компенсацияланган кремний материалини олиш учун юқори ҳароратли диффузия усули орқали мис ва иридий атомлари киритилади, бу эса кремнийнинг фотоэлектрик параметрларини мақсадли ўзгартиришга имкон беради. Ярим ўтказгичли материаллар технологияда юқори ҳароратли диффузиясида ҳосил бўлган нуқсонлар таркибини назорат қилишга имкон беради.
Замонавий усуллардан фойдаланилган ҳолда ва бошқа тадқиқот ишларга кўра, таъқиқланган зонанинг юқори қисмида мис билан легирланган n-типли кремнийда акцептор характерга эга бўлган нуқсон марказлари Е_с-0.18 эВ, (мис+кисларод) ва Е_с- 0.24 эВ, (мис +вакансия) энергияли ҳамда Е₁ = Ес - (0,18  0,02); Е₃ = Ес-(0,54 0,02) эВ бўлган акцептор ва Е₂=Ес-(0,32 0,02) эВ донор хусусиятга эга иридий марказлар аниқланди. Асосан, бу нуқсонлар легирланган n-типли кремний марказларининг электрофизик хусусиятларини ўзгартиришга имкон беради.
Диссертациянинг ушбу бўлими электрофизик параметрлари бир –бирига яқин бўлган мис ва иридий атомлари билан компенсацияланган n-типли кремний асосида фотосезгир структуралар ҳосил қилиш ва уларнинг имкониятларини ўрганишдан иборат.
Маълумки, кремнийнинг тўла ҳажмига мис ва иридий атомлари диффузиясида бир вақтнинг ўзида кремнийдаги киришмаларнинг электр фаол бўлган ва электр фаол бўлмаган марказлари шаклланади. Мис атомларининг кўп қисми электр фаол бўлмаган, иридийда аксинча электр фаол бўлган ҳолда бўлади.
Кремнийни мис ва иридий атомлари билан легирлашда солиштирма қаршилиги 3-10 Ом·см бўлган, хона ҳароратида ўтказувчанлик зонасининг пастки қисмида бўлган Фермик соҳаси Е_с-(0.42-0.52) эВ ли n-типли кремний монокристали ишлатилган бўлиб, уни мис ва иридий билан легирлаш 1150 ^оС 5соат давомида термик диффузия қилиш усулидан фойдаланилди.
Тадқиқот намуналарининг ўлчамлари 5 х 5 х 0,5 мм³ ни ташкил қилади ва n⁺-n-n⁺ структуралар эса 1050 ^оС ҳароратда 120 мин вақт давомида фосфорни термодиффузия қилиш усули билан ҳосил қилинган. Компенсацияланган намуналар фотоэлектрик параметрлари – R_т/R_с нисбатнинг ўзгариши асосида назорат қилинган. Бу ерда R_т- ёритилмагандаги қаршилик (бирлиги Ом), R_с- ёритилгандаги қаршилик (бирлиги Ом). Ёруғлик ва ёритилганлик қаршиликлар Е = 200 люкс энергияда ўлчанди.
Мис атомлари билан легирланган кремнийни тадқиқот қилиш натижаларидан 305-370 К температура оралиғида ишлайдиган бир хил хусусиятга эга бўлган фото ва термодатчиклар яратиш имконини берса, иридий билан легирланган кремнийларда 550-600 К температура оралиғида ишлайдиган бир хил хусусиятга эга бўлган фото ва термодатчиклар яратиш имконини беради.
Мис ва иридий билан легирланган намуналарнинг ёруғликка сезгирлиги 4.4 ва 4.5-расмларда келтирилган.
Мис ва иридий атоми билан легирланган солиштирма қаршилиги _о =10 Омсм бўлган кремний намуналарни фотоэлектрик параметрларини стабиллаштириш учун 20 мин вақт давомида 597 К температурада легирланган намуналарнинг термик ишлов берилган R_т/R_с ўзгариши натижаларини термик қиздиришга боғлиқлиги 4.3 а ва б -жадвалларда келтирилган.

4.3а-жадвал