Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов
Предложен новый физический метод пассивации Cd1-xZnxTe-детекторов, существенно уменьшающий поверхностные токи утечки таких детекторов.
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51912 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов / Ю.А. Загоруйко, В.А. Христьян, О.А. Федоренко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 56-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-51912 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-519122013-12-16T03:11:17Z Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов Загоруйко, Ю.А. Христьян, В.А. Федоренко, О.А. Материалы электроники Предложен новый физический метод пассивации Cd1-xZnxTe-детекторов, существенно уменьшающий поверхностные токи утечки таких детекторов. 2010 Article Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов / Ю.А. Загоруйко, В.А. Христьян, О.А. Федоренко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 56-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51912 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Материалы электроники Материалы электроники |
| spellingShingle |
Материалы электроники Материалы электроники Загоруйко, Ю.А. Христьян, В.А. Федоренко, О.А. Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Предложен новый физический метод пассивации Cd1-xZnxTe-детекторов, существенно уменьшающий поверхностные токи утечки таких детекторов. |
| format |
Article |
| author |
Загоруйко, Ю.А. Христьян, В.А. Федоренко, О.А. |
| author_facet |
Загоруйко, Ю.А. Христьян, В.А. Федоренко, О.А. |
| author_sort |
Загоруйко, Ю.А. |
| title |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов |
| title_short |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов |
| title_full |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов |
| title_fullStr |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов |
| title_full_unstemmed |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов |
| title_sort |
фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических cd1–xznxte-детекторов |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Материалы электроники |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51912 |
| citation_txt |
Фотоэлектростимулированная пассивация спектрометрических Cd1–xZnxTe-детекторов / Ю.А. Загоруйко, В.А. Христьян, О.А. Федоренко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 2. — С. 56-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT zagorujkoûa fotoélektrostimulirovannaâpassivaciâspektrometričeskihcd1xznxtedetektorov AT hristʹânva fotoélektrostimulirovannaâpassivaciâspektrometričeskihcd1xznxtedetektorov AT fedorenkooa fotoélektrostimulirovannaâpassivaciâspektrometričeskihcd1xznxtedetektorov |
| first_indexed |
2025-07-04T14:08:49Z |
| last_indexed |
2025-07-04T14:08:49Z |
| _version_ |
1836725704481308672 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
56
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
04.01 2010 ã.
Îïïîíåíò ä. õ. í. Â. Í. ÒÎÌÀØÈÊ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Ä. ò. í. Þ. À. ÇÀÃÎÐÓÉÊÎ, Â. À. ÕÐÈÑÒÜßÍ,
ê. ô.-ì. í. Î. À. ÔÅÄÎÐÅÍÊÎ
Óêðàèíà, ã. Õàðüêîâ, Èíñòèòóò ìîíîêðèñòàëëîâ
ÍÒÊ «Èíñòèòóò ìîíîêðèñòàëëîâ» ÍÀÍÓ
E-mail: zagoruiko@isc.kharkov.ua
ÔÎÒÎÝËÅÊÒÐÎÑÒÈÌÓËÈÐÎÂÀÍÍÀß ÏÀÑÑÈÂÀÖÈß
ÑÏÅÊÒÐÎÌÅÒÐÈ×ÅÑÊÈÕ Cd
1�x
Zn
x
Te-ÄÅÒÅÊÒÎÐÎÂ
Ïðåäëîæåí íîâûé ôèçè÷åñêèé ìåòîä
ïàññèâàöèè Cd1�xZnxTe-äåòåêòîðîâ, ñó-
ùåñòâåííî óìåíüøàþùèé ïîâåðõíîñò-
íûå òîêè óòå÷êè òàêèõ äåòåêòîðîâ.
Êðèñòàëëè÷åñêèé Cd1�xZnxTe (CZT) ÿâëÿåòñÿ îä-
íèì èç ñàìûõ ïåðñïåêòèâíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ èçãî-
òîâëåíèÿ äàò÷èêîâ γ- è ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ñ
öåëüþ óìåíüøåíèÿ òîêîâûõ óòå÷åê è ïðåäîòâðàùå-
íèÿ äåãðàäàöèè ñïåêòðîìåòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê äå-
òåêòîðîâ ïðîâîäÿò ïàññèâàöèþ èõ áîêîâûõ ïîâåðõ-
íîñòåé. Ìåòîäû ïàññèâàöèè ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà õè-
ìè÷åñêèå è ôèçè÷åñêèå, ïðèìåíÿåòñÿ òàêæå êîìáè-
íàöèÿ ýòèõ ìåòîäîâ. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû õèìè-
÷åñêèå ìåòîäû, ïðèâîäÿùèå ê îáðàçîâàíèþ íà ïî-
âåðõíîñòè Cd1�xZnxTe çàùèòíûõ ñóëüôèäíûõ èëè îê-
ñèäíûõ ïëåíîê. Ê ôèçè÷åñêèì ìåòîäàì ïàññèâàöèè
ïîâåðõíîñòè îòíîñÿòñÿ ìåòîä èîííî-ëó÷åâîãî è ïëàç-
ìåííîãî ðàñïûëåíèÿ ïàññèâèðóþùåé çàùèòíîé ïëåí-
êè â âàêóóìíîé óñòàíîâêå ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåêò-
ðîäóãîâîãî ðàçðÿäà, ìåòîäû îêèñëåíèÿ â ïîòîêå êàê
íèçêî-, òàê è âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ àòîìîâ êèñëîðîäà
è äð. [1�3]. Óêàçàííûå ìåòîäû ïàññèâàöèè èìåþò
ðÿä íåäîñòàòêîâ: ôèçè÷åñêèå � òðóäîåìêè è òðåáóþò
ñëîæíîé àïïàðàòóðû, à õèìè÷åñêèå ïðåäïîëàãàþò
êîíòàêò îáðàçöà ñ âîäîé, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ ïîòåíöè-
àëüíûì èñòî÷íèêîì çàãðÿçíåíèÿ ïîâåðõíîñòè êðèñ-
òàëëà, ÷òî ñíèæàåò åãî ïîâåðõíîñòíîå ýëåêòðè÷åñêîå
ñîïðîòèâëåíèå. Ïîýòîìó ðàçðàáîòêà íîâûõ ýôôåêòèâ-
íûõ ìåòîäîâ ïàññèâàöèè ïîâåðõíîñòè Cd1�xZnxTe-äå-
òåêòîðîâ ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé çàäà÷åé.
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëè íà íåîðèåíòèðîâàííûõ
îáðàçöàõ (5×5×4 ìì), êîòîðûå èçãîòàâëèâàëè èç êðè-
ñòàëëîâ Cd1�xZnxTe, âûðàùåííûõ ìåòîäîì Áðèäæìå-
íà, è ïîäâåðãàëè ñòàíäàðòíîé ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîò-
êå (øëèôîâêå è ïîëèðîâêå). Íà äâå ïðîòèâîïîëîæ-
íûå ãðàíè êàæäîãî îáðàçöà ìåòîäîì õèìè÷åñêîãî
îñàæäåíèÿ íàíîñèëè çîëîòûå êîíòàêòû. Ïåðåä ïàññè-
âàöèåé è ïîñëå íåå èçìåðÿëè ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðî-
òèâëåíèå, òîêè óòå÷êè è âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñ-
òèêè îáðàçöîâ.
Äëÿ ïàññèâàöèè áîêîâîé ïîâåðõíîñòè äåòåêòîðîâ
ðàíåå [4] íàìè áûëà ïðåäëîæåíà ôîòîñòèìóëèðîâàí-
íàÿ ïàññèâàöèÿ (ÔÑÏ), ïðîâåäåíèå êîòîðîé â âîç-
äóøíîé àòìîñôåðå ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ íà ïî-
âåðõíîñòè âûñîêîîìíûõ îêñèäíûõ ïëåíîê. Ýòî ñó-
ùåñòâåííî óâåëè÷èâàåò ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå è áî-
ëåå ÷åì íà ïîðÿäîê (â 12�16 ðàç) óìåíüøàåò òîêè
óòå÷êè ñïåêòðîìåòðè÷åñêèõ ñåíñîðîâ. Ñëåäóåò, îä-
íàêî, îòìåòèòü, ÷òî ÔÑÏ íå ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü òîë-
ñòûå (òîëùèíîé áîëåå 50 íì) âûñîêîîìíûå îêñèä-
íûå ïëåíêè, êîòîðûå íåîáõîäèìû äëÿ ïðåäîòâðàùå-
íèÿ äåãðàäàöèè ýëåêòðè÷åñêèõ è ñïåêòðîìåòðè÷åñêèõ
õàðàêòåðèñòèê äåòåêòîðîâ. Â òî æå âðåìÿ ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ [5] ïîêàçàëè âîçìîæíîñòü
ïîëó÷åíèÿ òîëñòûõ (áîëåå 5 ìêì) âûñîêîîìíûõ ïëå-
íîê ZnO íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëîâ ZnSe ïðè èõ
îêèñëåíèè â óñëîâèÿõ îäíîâðåìåííîãî âîçäåéñòâèÿ
èíòåíñèâíûõ ñâåòîâûõ îáëó÷åíèé è ýëåêòðè÷åñêèõ
ïîëåé. Ïîýòîìó â ðàçâèòèå ìåòîäà ÔÑÏ, ñ ó÷åòîì
äàííûõ [5], íàìè ïðåäëîæåí íîâûé ìåòîä ïàññèâà-
öèè � ôîòîýëåêòðîñòèìóëèðîâàííàÿ ïàññèâàöèÿ
(ÔÝÑÏ) êðèñòàëëîâ Cd1�xZnxTe.
Ìåòîä ÔÝÑÏ îòëè÷àåòñÿ îò ìåòîäà ÔÑÏ òåì, ÷òî
â ïðîöåññå ïàññèâàöèè íà äåòåêòîð âîçäåéñòâóåò íå
òîëüêî èíòåíñèâíîå ÓÔ-èçëó÷åíèå, íî è èíòåíñèâíîå
ïîñòîÿííîå ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, ïðèëîæåííîå ê åãî
ýëåêòðîäàì (ðèñ. 1).  ïðîöåññå ïàññèâàöèè âåëè÷è-
íó ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà, ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç äåòåê-
òîð, êîíòðîëèðóþò è ïîääåðæèâàþò ïîñòîÿííîé ïó-
òåì óâåëè÷åíèÿ ïðèëîæåííîãî ýëåêòðè÷åñêîãî íàïðÿ-
æåíèÿ.
Îäíîâðåìåííîå íåòåðìè÷åñêîå âîçäåéñòâèå ÓÔ-
îáëó÷åíèÿ è ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïðèâîäèò ê çíà÷è-
òåëüíîìó óñêîðåíèþ îêèñëèòåëüíî-äèôôóçèîííûõ
ïðîöåññîâ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëîâ Cd1�xZnxTe, â
ðåçóëüòàòå ÷åãî íà ïîâåðõíîñòè ïîäëîæåê îáðàçóþò-
ñÿ âûñîêîîìíûå îêñèäíûå ïëåíêè òîëùèíîé îêîëî
150 íì è âûøå.
2
4
5
3
1
Ðèñ. 1. Ñõåìà óñòàíîâêè äëÿ ïðîâåäåíèÿ ÔÝÑÏ:
1 � îáðàçåö; 2 � èñòî÷íèêè óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ; 3 �
òåðìîïàðà; 4 � ìèêðîàìïåðìåòð; 5 � èñòî÷íèê íàïðÿæåíèÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 2
57
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
 èññëåäóåìûõ îáðàçöàõ èçìåðÿëîñü ýëåêòðè÷å-
ñêîå ñîïðîòèâëåíèå è ïîâåðõíîñòíûå òîêè óòå÷êè äî
è ïîñëå ïðîâåäåíèÿ ÔÝÑÏ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñîïðî-
òèâëåíèå óâåëè÷èâàëîñü â 10�25 ðàç, à òîêè óòå÷êè
óìåíüøàëèñü â ñðåäíåì â 20 ðàç.
Èç ïðèâåäåííûõ íà ðèñ. 2 âîëüò-àìïåðíûõ õàðàê-
òåðèñòèê ëó÷øåãî èç èññëåäîâàííûõ îáðàçöîâ
Cd1�xZnxTe-äåòåêòîðîâ âèäíî, ÷òî â ðåçóëüòàòå ÔÝÑÏ
åãî ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå óâåëè÷èëîñü áîëåå
÷åì â 26 ðàç, à òîêè óòå÷êè óìåíüøèëèñü ïî÷òè â 30
ðàç. Òàêîå èçìåíåíèå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ïîçâî-
ëÿåò ïîâûñèòü ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå, ïðèëîæåííîå ê
äåòåêòîðó, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ óëó÷øåíèÿ åãî ýíåð-
ãåòè÷åñêîãî ðàçðåøåíèÿ.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû óêàçûâàþò íà òî, ÷òî ïî
ñðàâíåíèþ ñ ÔÑÏ ðàçðàáîòàííûé ìåòîä ÔÝÑÏ ïðè-
âîäèò ê áîëåå ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþ ýëåêòðè-
÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îáðàçöîâ Cd1�xZnxTe è ê
óìåíüøåíèþ ïîâåðõíîñòíûõ òîêîâ óòå÷êè â íèõ. Ýê-
ñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò îá óìåíü-
øåíèè êàíàëîâ òîêîâûõ óòå÷åê, îáóñëîâëåííûõ íà-
ðóøåíèåì â ïðèïîâåðõíîñòíîì ñëîå ïîëóïðîâîäíè-
êîâîãî ìàòåðèàëà åãî ñòåõèîìåòðè÷åñêîãî ñîñòàâà.
Âåðîÿòíî, äëÿ òîëñòûõ âûñîêîîìíûõ îêñèäíûõ ïëå-
íîê, ïîëó÷åííûõ ïðè ÔÝÑÏ, ñíèçèòñÿ òàêæå è âåðî-
ÿòíîñòü äåãðàäàöèè èõ ýëåêòðè÷åñêèõ è ñïåêòðîìåò-
ðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê, ÷òî, îäíàêî, òðåáóåò ñïåöè-
àëüíîãî èññëåäîâàíèÿ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ðàçðàáîòàííûé ìåòîä ÔÝÑÏ
íå òîëüêî ÿâëÿåòñÿ òåõíîëîãè÷íûì, íî è ïîçâîëÿåò
I, À
10�8
10�9
1
2
100 300 500 U, Â
Ðèñ. 2. ÂÀÕ Cd1�xZnxTe-äåòåêòîðà äî (1) è ïîñëå (2) ïðî-
âåäåíèÿ ÔÝÑÏ åãî áîêîâûõ ïîâåðõíîñòåé
R, ÌÎì
7
6
5
0 1000 2000 t, ñ
Ðèñ. 3. Èçìåíåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ êðèñ-
òàëëîâ Cd1�xZnxTe â ïðîöåññå ÔÝÑÏ
íåïîñðåäñòâåííî â ïðîöåññå ïàññèâàöèè êîíòðîëè-
ðîâàòü èçìåíåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îá-
ðàçöîâ (ðèñ. 3).
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåííûé íîâûé ïåðñïåêòèâ-
íûé ìåòîä ôîòîýëåêòðîñòèìóëèðîâàííîé ïàññèâàöèè
Cd1�xZnxTe-äåòåêòîðîâ ïðèâîäèò ê åùå áîëåå ñóùå-
ñòâåííîìó, ÷åì ôîòîñòèìóëèðîâàííàÿ ïàññèâàöèÿ,
óâåëè÷åíèþ ïîâåðõíîñòíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ Cd1�xZnxTe-äåòåêòîðîâ è ê ñíèæåíèþ òîêîâ
óòå÷êè ïî èõ áîêîâûì ïîâåðõíîñòÿì.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Pat. 6043106 USA. Method for surface passivation and
protection of Cadmium Zinc Telluride crystals / Mark J. Mescher,
Ralph B. James, Tuviah E. Schlesinger, Haim Hermon.�28.03 2000.
2. Pat. 7001849 USA. Surface treatment and protection method
for Cadmium Zinc Telluride crystals / Gomez W. Wright, Ralph B.
James, Arnold Burger, Douglas A. Chinn.�21.02 2006.
3. Rybka A. V., Leonov S. A., Prokhoretz I. M. et al. Influence of
detector surface processing on detector performance // Nuclear Instru-
ments and Methods in Physics Research.� 2001.� Vol. A458.�
P. 248�253.
4. Ïàò. 40036 Óêðàèíû. Ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ ñïåêòðîìåòðè÷å-
ñêîãî äåòåêòîðà íà îñíîâå ñîåäèíåíèÿ CdZnTe / Þ. À. Çàãîðóéêî,
Î. À. Ôåäîðåíêî, Í. Î. Êîâàëåíêî è äð.� 20.02 2009.
5. Zagoruiko Yu. A., Kovalenko N. O., Mateychenko P. V. et al.
ZnO films obtained by photoelectro-thermal oxidation their
properties, and possibilities of practical application // Crystallography
Reports.� 2008.� Vol. 53, N 7.� Ð. 1173�1176.
|