Досліджено дефекти, утворені внаслідок опромінення 2 МеВ електронним, а також визначено значущість цих дефектів для електронних властивостей нано-, мікрокристалічного й аморфного кремнію. Обірвані зв'язки є основним типом парамагнітних станів у матеріалі в усьому діапазоні щільностей дефектів, якого було досліджено. Показано, що електронне опромінення за температури 100 К призводить до формування нових парамагнітних центрів, що відрізняються від обірваних зв'язків. Параметри та поведінка пари нових ліній у спектрі електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) опроміненого матеріалу добре узгоджуються з параметрами метастабільних Si - H - Si комплексів, що спостережено у кристалічному кремнії раніше. На підставі аналізу ЕПР спектрів зразків нано- та мікрокристалічного кремнію підтверджено гіпотезу про двокомпонентну структуру резонансу від обірваних зв'язків. Показано зворотну залежність фотопровідності від щільності дефектів у аморфному кремнії та відсутність систематичної залежності в нано- та мікрокристалічному матеріалі, що зумовлено визначальною роллю системи кристалітів для електронного транспорту. У нанокристалічних зразках з донорними легуванням зміни щільності дефектів призводять до значних зсувів рівня Фермі.

Наведено результати експериментального дослідження впливу ядерного опромінення на кінетику преципітації кисню в кремнії під час термовідпалу. Вивчено вплив опромінення на радіаційну стійкість Si, який використовується для детекторів ядерних випромінювань. В опроміненому нейтронами Si у межах температур 600 - 1000 °C спостережено скорочення тривалості початкового процесу преципітації кисню від 300 до кількох годин. Прискорення преципітації кисню визначається загальною концентрацією точкових радіаційних дефектів. Попереднє опромінення Si нейтронами з наступним відпалом призводить до створення стоків для первинних радіаційних дефектів, що підвищує радіаційну стійкість нейронно-легованого Si до гамма- та нейтронного опромінення в 10 і 2 рази відповідно. Розроблено радіаційно стійкі детектори нейтронів з конвертором та p-і-n діоди для дозиметрії швидких нейронів з підвищеною чутливістю, яка перевищує характеристики відомих аналогів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Установлено фізичні закономірності утворення дефектів у приповерхневих шарах монокристалів GaAs під дією імпульсного лазерного опромінення з низьким рівнем інтенсивності. Досліджено вплив лазерного опромінення на активацію процесів дефектоутворення у кристалі за гауссового або дифракційно-модульованого розподілу інтенсивності. З використанням числових методів визначено розподіл інтенсивності лазерного опомінення, полів температур, деформацій і термонапружень у приповерхневих шарах опромінених монокристалів GaAs. Проведено експерименти з використанням лазерних імпульсів мілісекундної тривалості з гауссовим розподілом інтенсивності та встановлено порогові значення густини енергії, за яких активуються різні механізми модифікації поверхні: плавлення, дислокаційної пластичності, утворення точкових дефектів. Опромінено монокристали GaAs лазерними імпульсами мілі- та наносекундної тривалості з густиною енергії, меншою від порогу пластичності та з дифракційно-модульованою інтенсивністю. За методами оптичної, електронної та атомно-силової мікроскопії доведено можливість створення періодичних дефектних структур у вигляді атомних кластерів за допомогою дифракційно-модульованого імпульсного лазерного опромінення низького рівня. Позиціювання таких структур задається законом просторової модуляції інтенсивності лазерного опромінення та таким чином розв'язується задача їх адресного та періодичного розподілу. Результати дослідження дають змогу розвинути новий підхід до створення напівпровідникових приладів, який грунтується на використанні особливих властивостей кластерних структур.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено перебудову станів домішки кисню у структурі кристалів кремнію під впливом їх теплового та радіаційного збудження. Доведено існування в кремнії неоднорідностей просторового розподілу даної домішки за субмікронних доз, за цього атоми кисню під дією тепла та радіації набувають додаткових колективних властивостей. Виявлено ефект терморадіаційної конденсації кисню на радіаційних дефектах за температур, коли його дифузія незначна. Проаналізовано механізми впливу домішок Sn і Pb на термо- та радіаційно-стимульовані трансформації стану кисню у кремнії. Виявлено утворення кількох нових акцепторних і донорних станів кисню у кремнії під час опромінення за температур повного відпалу усіх раніше невідомих електрично активних радіаційних дефектів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням взаємодії іонізуючого випромінювання з діелектричними та напівпровідниковими кристалами (на прикладі NaCl, CrJ та CdS і CdS і CdTe) в широкому діапазоні температур (80 К-770 К). Встановлено, що домішка водню стимулює ефективність процесу радіолізу лужногалоїдних кристалів. Запропоновано модель процесу агрегатизації дефектів та виділення компонент діелектричних водневомісних кристалів, яка базується на високій ефективності утворення електронних та діркових центрів завдяки високій рухливості водневих дефектів. Показано, що низькодозне опромінення кристалів CdS та CdTe стимулює впорядкування структури в їх приповерхневих шарах. Обгрунтовано механізм термо- і механостимульованого виділення надстехіометричного кадмію з високодозно опромінених напівпровідникових кристалів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст