研究目的
通过将Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管暴露于热中子辐照,观察中子嬗变和位移损伤效应,并研究肖特基势垒高度、饱和电流及施主浓度的变化。
研究成果
热中子辐照会引发Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管内元素的嬗变,导致其I-V和C-V特性发生变化。该研究发现反向饱和电流与理想因子增大、施主浓度降低以及串联电阻改变。这些发现揭示了热中子辐照对半导体器件的影响,并表明通过辐照后退火处理可能展现出有趣的特性。
研究不足
该研究仅限于观察热中子辐照对Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管的影响。分析了辐照后二极管参数的变化,研究表明零偏压势垒高度的更显著变化可能需要更高的辐照剂量。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过将Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管置于热中子辐照环境,观察其电学特性变化。二极管采用n-Si(100)晶圆制备,并在金属蒸发前进行RCA清洗。
2:样本选择与数据来源:
选用中等掺杂硅晶圆以清晰观测中子嬗变效应。
3:实验设备与材料清单:
二极管在Triga Mark II研究堆中进行辐照,I-V和C-V测试使用Keithley 2400源表及HP4192A低频阻抗分析仪完成,SEM与EDS分析分别采用FEI Quanta FEG 250扫描电镜和布鲁克EDAX能谱系统。
4:实验流程与操作步骤:
二极管分两次接受10秒和30秒辐照,测量于辐照后30天进行以确保元素衰变完全。
5:数据分析方法:
通过I-V和C-V特性分析肖特基二极管参数变化,采用Cheung函数测定串联电阻。
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Keithley 2400 sourcemeter
2400
Keithley
Used for current-voltage (I-V) measurements of the Schottky barrier diodes.
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FEI Quanta FEG 250 SEM
Quanta FEG 250
FEI
Used for scanning electron microscope (SEM) imaging of the diodes.
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Bruker EDAX EDS system
EDAX
Bruker
Used for energy dispersive spectroscopy (EDS) mapping to analyze the elemental distribution on the diode surfaces.
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HP4192A LF impedance analyzer
4192A
HP
Used for capacitance-voltage (C-V) measurements of the Schottky barrier diodes.
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