Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності



Сторінка1/3
Дата конвертації21.03.2018
Розмір0.57 Mb.
ТипАвтореферат
  1   2   3


Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Одеському національному політехнічному університеті.
Науковий консультант — доктор технічних наук, професор Мокрицький Вадим Анатолійович, Одеський національний політехнічний університет, кафедра «Інформаційні технології проектування в електроніці та комунікаціях».
Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Курмашов Шамиль Джамашович, Одеський національний університет ім. І.І.Мечникова;
доктор технічних наук, професор Дружинін Анатолій Олександрович, національний університет «Львівська політехніка», завідувач кафедри напівпровідникової електроніки;
доктор технічних наук, доцент Вишнівський Віктор Вікторович, Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, кафедра бойового застосування і експлуатації радіоелектронного озброєння.
Захист відбудеться “___“____________ 2012р о _____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д41.051.01 у Одеському національному університеті ім. І.І.Мечникова за адресою: 65082, м. Одеса, вул. Дворянська, 2, корп.____, ауд. ___.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського національного університету за адресою: 65082, м. Одеса, вул. Дворянська, 2
Автореферат розісланий “___“____________ 2012р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

к. ф - м.н. О.П.Федчук

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. І.І. МЕЧНИКОВА


ГАРКАВЕНКО Олександр Семенович

УДК 535.14:621.375.826



РАДІАЦІЙНА МОДИФІКАЦІЯ ЕЛЕКТРОФІЗИЧНИХ І ОПТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ КРИСТАЛІВ GaAs І GdS ДЛЯ СТВОРЕННЯ НА ЇХ ОСНОВІ ЛАЗЕРІВ ВЕЛИКОЇ ПОТУЖНОСТІ

01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків


Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора фізико-математичних наук

Одеса – 2012



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Розвиток напівпровідникової оптоелектроніки й лазерної техніки висуває високі вимоги до технології одержання і якості напівпровідників. Крім звичайних для напівпровідникових матеріалів вимог чистоти і монокристалічності, для лазерної техніки необхідні пов'язані з ними великий внутрішній квантовий вихід випромінювання та оптична однорідність. Достовірної кореляції цих властивостей з характеристиками вихідних монокристалів досі не встановлено. Як показала практика, існує сильний розкид значень вихідних параметрів лазерів, виготовлених тим самим способом з тих самих напівпровідникових матеріалів.

Особливо це відноситься до напівпровідникових сполук, для яких характерно кілька механізмів генерації когерентного випромінювання, що залежать як від стехіометрії сполуки, рівня легування й робочої температури, так і від геометрії резонатора лазера й рівня втрат.

Важливою характеристикою якості матеріалу є внутрішній квантовий вихід випромінювання, визначення якого пов'язане з виміром випромінювальної τr і безвипромінювальної τ складових часу життя нерівноважних носіїв заряду в напівпровідниках. Аналіз залежності τ від температури, концентрації рівноважних носіїв, стехіометричного складу, довжини хвилі й рівня збудження (концентрації нерівноважних носіїв) дозволяє з'ясувати природу й механізм процесів рекомбінації носіїв заряду, визначити концентрацію й ефективність центрів безвипромінювальної рекомбінації, що зменшують квантовий вихід випромінювання.

Основні втрати випромінювання в напівпровідникових лазерах, а відповідно підвищення порога генерації й падіння потужності, відбуваються за рахунок дифракції випромінювання на краях зразка, поглинення на вільних носіях заряду, розсіювання й поглинання на оптичних неоднорідностях.

Вирощені різними методами напівпровідникові монокристали не мають високого ступеня оптичної однорідності. Для її поліпшення й зменшення поглинання на вільних носіях, у даній роботі використовувалися радіаційні технології (гама-кванти, швидкі електрони й нейтрони, а також легкі іони) у сполученні з термічним і лазерним відпалом, а також відпалом потужнім імпульсним електронним пучком високої енергії. Рішення цієї проблеми вимагає розробки методів і засобів вимірів оптичних параметрів і часу життя нерівноважних носіїв, зв'язаних як з недосконалістю напівпровідникових кристалів (оптичною неоднорідністю), так і з впливом електронного накачування. Такі методи повинні забезпечувати високу чутливість, точність і розподільчу здатність у широкому діапазоні вимірів, що є актуальним завданням як у науковому, так і в практичному відношенні.

Накачування напівпровідникового лазера швидкими електронами має ряд переваг перед іншими методами збудження (інжекцією через p  n  перехід, оптичним променем, електричним полем). Однією з таких переваг є можливість використання широкого класу напівпровідникових матеріалів як чистих, так і однорідно легованих, що мають будь-яку ширину забороненої зони. В цьому випадку відпадає необхідність створення р-n-переходів і контактів.

В основі одержання лазерного випромінювання лежать процеси рекомбінації нерівноважних носіїв, тому питання про створення ефективних лазерів, у першу чергу, вирішується шляхом знаходження оптимальних робочих переходів. Вони залежать від багатьох факторів і, насамперед, від зонної побудови матеріалу, особливостей енергетичного спектра домішок, робочої температури лазера, рівнів збудження.

Процеси випромінювальної рекомбінації в напівпровідниках вивчаються давно. Однак не вирішені такі принципові питання, як імовірність переходів у багатьох прямозонних напівпровідниках при великих рівнях збудження й температурі, тобто в умовах, що реалізуються в напівпровідникових лазерах з електронним збудженням при типових рівнях накачування ~1024-1029 см-3с-1. У цьому зв'язку особливий інтерес представляє дослідження лазерів на основі оптично однорідних широкозонних напівпровідникових сполук.

Однак робіт, присвячених таким дослідженням при великих рівнях збудження й, особливо, при кімнатній температурі, вкрай мало, оскільки час випромінювальної рекомбінації в прямозонних напівпровідниках лежить у діапазоні 10  8  10  10 с. Це вимагає застосування апаратури з високою часовою роздiльною здатнiстю. Існуюча сьогодні апаратура не відповідає таким вимогам.

Проблема пошуку й дослідження нових перспективних систем для освоєння технічно важливих спектральних діапазонів, поряд із проблемою досягнення граничних вихідних параметрів випромінювання, у тому числі в неохолоджуваних лазерах, також є досить актуальною й вимагає свого рішення.

Таким чином, у дисертації викладені і узагальнені нові наукові результати на основі яких розвинена теорія й розроблені методи, пов'язані з фізичними процесами і явищами генерації когерентного випромінювання в модифікованих за допомогою радіаційних технологій оптично однорідних напівпровідникових кристалах, що дозволило створювати потужні лазери з накачуванням електронним пучком у видимій і інфрачервоній галузях спектра при сильнострумових електронних потоках.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати проведених досліджень використані в Одеському національному політехнічному університеті при виконанні НДР:

 № 415-74 (рег. № 0101U00254) «Виготовлення й підвищення надійності ІЧ-фотоприймачів на основі багатокомпонентних сполук», 2001-2003 р.;



  • № 614-59 (рег. № 0105U007572) «Дослідження проблем створення й модифікації властивостей нових багатокомпонентних матеріалів оптоелектроніки й сенсорики», 2006-2008 р.;

  • № 639-59 (рег. № 0109U002614) «Рішення задач лазерної метрології напівпровідникових сполук з використанням інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень», 2009-2011 р.;

  • у навчальному процесі Одеського національного політехнічного університету в дисциплінах «Основи мікроелектроніки» і «Променеві технології й устаткування» для навчання студентів напрямків 0804, 0910, 0923, відповідно.

Результати дисертації можуть бути використані на підприємствах і в лабораторіях, що займаються розробкою й дослідженням напівпровідникових матеріалів і структур, що служать для передачі, прийому й відображення оптичної інформації.

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження - розробка методів радіаційної модифікації властивостей напівпровідникових сполук GaAs і CdS для одержання оптично однорідних кристалів, вивчення механізмів генерації випромінювання при високих рівнях збудження, створення на їх основі високоефективних лазерів з електронним накачуванням у видимій і інфрачервоній галузях спектра.

Для досягнення поставленої в роботі мети необхідно вирішити такі задачі:



  1. Теоретичне й експериментальне дослідження релаксаційних процесів у напівпровідникових середовищах, обумовлених високим рівнем їхнього збудження.

  2. Розробка методів і методик модифікації властивостей напівпровідникових сполук GaAs і CdS за допомогою іонізуючих випромінювань (гамма-квантів, швидких електронів і нейтронів, а також легких іонів) і потужних (потужнострумових) імпульсних електронних пучків високих енергій з метою створення оптично однорідних кристалів.

  3. Експериментальний доказ екситонно-плазмового фазового переходу Мотта.

  4. Виведення фундаментальних рівнянь екситонного лазера й одержання умов інверсної населеності й генерації.

  5. Розвинення теорії й технології створення немесбауерiвського гамма-лазера на прикладі прямозонних напівпровідникових сполук.

  6. Експериментальне дослідження природи переходів і механізмів генерації випромінювання в лазерах з електронним накачуванням на основі оптично однорідних, радіаційно легованих і нелегованих кристалів GaAs і CdS з метою створення високоефективних активних середовищ із малими втратами й низькими порогами генерації.

  7. Експериментальне дослідження процесів і розвиток теорії деградації модифікованих за допомогою іонізуючих випромінювань оптично однорідних активних середовищ із метою збільшення критичної потужності руйнування лазерів і здатності їх до тривалої й стійкої роботи.

Об'єкт дослідження  фізичні процеси й механізми генерації випромінювання в радіаційно модифікованих оптично однорідних кристалах напівпровідникових сполук при електронному накачуванні.

Предмет досліджень  методи й засоби створення високоефективних лазерів у видимому та ІЧ діапазонах спектра.

Методи досліджень. Методологічною основою досліджень є системний підхід до розробки теоретичних принципів створення високоефективних засобів генерації випромінювань. Теоретичні й експериментальні методи досліджень у роботі використовують основи квантової механіки, квантової електроніки й фізики напівпровідників, радіаційної фізики, теорії вимірів і обробки результатів. Основні теоретичні результати перевірені експериментальними методами.

Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна результатів роботи полягає в наступному.

  1. Вперше за допомогою іонізуючих випромінювань (гамма-квантів, швидких електронів і нейтронів, а також легких іонів) і наступного термічного й лазерного відпалу, а також відпалу потужнострумовими імпульсними електронними пучками, були створені оптично однорідні монокристали GaAs і CdS. Раніше дослідження поглинання на вільних носіях вважалося принципово непереборними втратами лазерного випромінювання. При малих дозах опромінення швидкими електронами й нейтронами ~1015 см-2 відбувається виведення носіїв заряду із кристалів, які опромінюють. Зменшення концентрації носіїв заряду при опроміненні приводить до зменшення поглинання на вільних носіях, а відповідно, до зменшення втрат лазерного випромінювання й порога генерації, збільшенню потужності активного середовища.

  2. Вперше проведено теоретичні оцінки релаксаційних процесів електронно-діркового розсіювання при високих рівнях збудження напівпровідників. Для концентрації нерівноважних носіїв ΔN=2·10см і T=300 K часи релаксації імпульсу для GaAs и CdS склали τ = 5,4·10с і τ =10с, відповідно.

  3. Вперше для дослідження нерівноважних процесів у напівпровідниках при високих рівнях збудження були розроблені й використані оптичні цифрові імпульсні фазометри, що забезпечують високу чутливість і точність у широкому динамічному діапазоні вимірів концентрації нерівноважних носіїв і їхнього часу життя.

  4. Вперше одержано експериментальний доказ екситонно-плазмового фазового переходу Мотта шляхом вимірювання залежності часу життя нерівноважних носіїв заряду від концентрації τ = τ(ΔN) за допомогою оптичного цифрового імпульсного фазометра. Значення критичної концентрації склало Nкр=7·10 см і добре узгоджується з теоретичними оцінками.

  5. Вперше вивчена природа переходів і механізми генерації в лазерах з електронним збудженням на основі радиаційно модифікованих оптично однорідних, радиаційно легованих кристалах GaAs і CdS. Показано, що найбільш імовірнi робочі переходи носіїв заряду з виродженої зони провідності на дрібні акцепторні рівні, створені ядерним легуванням.

  6. Вперше експериментально й теоретично вивчені процеси деградації модифікованих за допомогою іонізуючих випромінювань оптично однорідних кристалів GaAs і CdS. Доведено, що деградація в таких середовищах може протікати по наступним механізмам:

    • катастрофічна деградація під впливом власного лазерного випромінювання, взаємодіючого з дислокаціями, що приводить до їх лавиноподiбного розмноження і, в остаточному підсумку, до саморуйнування лазера; така деградація спостерігалася на зразках з n~10-3-10-1 і N~1016-1018 см-3;

    • катастрофічна деградація під впливом власного лазерного випромінювання, що виникає за рахунок нелінійного ефекту самофокусування; така деградація спостерігалося на зразках з n~10-4-10-6 і N~1015-1013 см-3;

    • повільна деградація, тобто поступове незворотнє падіння потужності випромінювання, обумовлене тільки щільністю струму накачування; така деградація спостерігалася на всіх зразках.

Знайдено, що граничні енергетичні характеристики лазерів обмежені повільною й катастрофічною деградацією, що супроводжується значними механічними руйнуваннями.

  1. Розроблено метод зменшення ймовірності та темпу деградації, поліпшення вихідних характеристик лазерів на основі оптично однорідних кристалів GaAs (з вихідною щільністю дислокацій ~10  10 см) шляхом опромінення їх допороговими дозами швидких нейтронів ~(1-3,6) ·10 нейтрон/см з енергією ~14,5 МеВ.

Практичне значення отриманих результатів.

  1. Розроблені теоретичні моделі й експериментальні методи дозволили одержати оптично однорідні монокристали GaAs і CdS (зміна показника заломлення ∆n ~10 10), на основі яких були створені наступні прилади:

    • лазери з накачуванням електронним пучком у видимій і ІЧ областях спектра з потужністю випромінювання ~350–400 Вт і малою граничною щільністю струму jг ~(0,5–0,8) А/см при 80К и jг ~(3–3,5) А/см при 300К з коефіцієнтом корисної дії, близьким до теоретичної межі ~30%. Оптична міцність таких лазерів становила ~15 МВт/см і більше.

  1. Розроблена й створена експериментальна установка виміру часу життя нерівноважних носіїв заряду в напівпровідниках на основі цифрового імпульсного оптичного фазометра. Динамічний діапазон вимірюваних значень часу життя лежить в інтервалі 10-7 - 5·10-10 с. Абсолютна похибка виміру становить 0,25 нс. Експериментально обмірювані значення часу життя в радіаційно модифікованих оптично однорідних монокристалах GaAs і CdS при азотній і кімнатній температурах склали 2,2 5·10-9  і 2 5,2·10-9 с, відповідно.

  2. Доведено, що оптично однорідні кристали забезпечують більшу потужність випромінювання ~300-400 Вт при малих граничних щільностях струму jг ~(0,5  0,8) А/см (80 К) і jг ~(3  3,5) А/см2 (300 К). Коефіцієнт корисної дії на окремих зразках (n~10-5-10-4) досягає теоретичної межі ~30 %.

Результати проведених досліджень використані:

1. В Одеському національному політехнічному інституті:

 при виконанні НДР № 415-74 (рег. № 0101И00254) «Виготовлення й підвищення надійності ІЧ-фотоприймачів на основі багатокомпонентних сполук», 2001-2003 р.р.;

 при виконанні НДР № 614-59 (рег. № 0105U007572) «Дослідження проблем створення й модифікації властивостей нових багатокомпонентних матеріалів оптоелектроніки й сенсорики», 2006-2008 р.р.;

 при виконанні НДР № 639-59 (рег. № 0109U002614) «Рішення задач лазерної метрології напівпровідникових сполук з використанням інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень», 2009-2011 р.р.;

 у навчальному процесі в дисциплінах «Основи мікроелектроніки» і «Променеві технології й устаткування» для навчання студентів напрямків 0804, 0910, 0923, відповідно.

Результати дисертації можуть бути використані на підприємствах і в лабораторіях, що займаються розробкою й дослідженням напівпровідникових матеріалів і структур, які служать для передачі, прийому й відображення оптичної інформації.
Особистий внесок здобувача.

Основні наукові результати (теоретичні й експериментальні), викладені в дисертації, отримані автором самостійно. У друкованих працях, виконаних у співавторстві, здобувачеві належить:



  • метод модифікації напівпровідникових сполук за допомогою іонізуючих випромінювань і наступного термічного й лазерного відпалу [7,14,25,28,29];

  • метод модифікації напівпровідникових сполук за допомогою потужних (потужнострумових) імпульсних електронних пучків високих енергій [31];

  • метод дослідження оптичної неоднорідності [32] ;

  • експериментальний доказ екситонно-плазмового фазового переходу Мотта [33];

  • виведення фундаментальних рівнянь екситонного лазера й одержання умов інверсної населеності й генерації [35];

  • запропоновані теорія й технологія створення немесбауеровського гамма-лазера на прикладі напівпровідникових сполук [26];

  • доказ можливості одержання високоефективних напівпровідникових лазерів з електронним збудженням на основі модифікованих оптично однорідних, радіаційно легованих кристалів GaAs і CdS [16,30,31];

  • експериментальне дослідження процесів і розвиток теорії деградації модифікованих за допомогою іонізуючих випромінювань оптично однорідних активних середовищ [22,30,31];

  • доказ зменшення деградації напівпровідникових лазерів і поліпшення їх вихідних характеристик за допомогою опромінення невеликими дозами швидких нейтронів (~(1 3,6)·1017 нейтрон/см2; Е~14,5 МеВ) [29,30,31].

Апробація результатів роботи.

Основні положення й результати дисертаційного дослідження доповідалися автором і обговорювалися на конференціях: «Лазерні й фізико-технічні методи обробки матеріалів». - Алушта, травень 1997 р.; «Фізичні методи й засоби контролю матеріалів і виробів». - Славськ, 1996 - 1999 р.р.; «Сучасні інформаційні й електронні технології». (Одеса, 2000-2011 р.р.; «Лазерні технології. Лазери та їх застосування». - Трускавець, 21-24 червня 2011 р.



Публікації.

За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 57 наукових праць, у тому числі 5 монографій, 52 статті в спеціалізованих наукових виданнях, відповідно до вимог ВАК України (з них 16 без співавторів).



Структура й об'єм роботи.

Дисертаційна робота складається зi вcтупу, 6 роздiлiв, висновкiв, 63 рисункiв, 13 таблиць, додаткiв та списоку використаних джерел з 247 найменувань.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
У вcтупi дана загальна характеристика роботи, обгрунтована актуальність, формулюється мета роботи, її новизна, коротко викладається основний зміст, результати проведених досліджень і основні положення, що виносяться на захист.

Перший розділ присвячений теоретичному дослідженню релаксаційних процесів у напівпровідникових середовищах, обумовлених високим рівнем їхнього збудження. При великих концентраціях ΔN~1019-1020 см-3 нерівноважних носіїв заряду, що виникають при накачуванні лазерів імпульсним електронним пучком зі швидкістю генерації g~1028 см-3с-1, стає домінуючим електронно-діркове розсіювання, основною характеристикою якого є час релаксації імпульсу τ. Розглянено релаксаційні процеси при енергії й струмі пучка менше граничних значень (E0<300 кеВ, j~1÷15 A/см2 і t=1÷10 нс), тобто до порога генерації дефектів. В основу розгляду покладені вирази для високочастотної провідності вільних носіїв заряду σ(ω), пов'язані з діелектричною проникністю напівпровідникового матеріалу ε(ω) наступним чином:

(1)

(тут ε - високочастотна діелектрична проникність), та система рівнянь руху для електронів (-) і дірок (+) у зовнішньому полі Е. При цьому враховується сила взаємного тертя між ними, пропорційна відносній швидкості:



, (2)

де р± – імпульс; υ± – швидкість; е – заряд; N± – концентрація; m± – ефективна маса носіїв заряду; η - коефіцієнт тертя. Вирішуючи систему рівнянь (2) у стаціонарному стані, одержимо загальний вираз для провідності:



, (3)

де ;



;

;

;

У випадку, коли електрони й дірки створюються накачуванням, тобто N  = N+ = ΔN, отримані дисперсійні співвідношення:



; (4)

. (5)

і вирази для визначення часу релаксації імпульсу електронно-діркового розсіювання:



. (6)

Однак, з (6) неможливо одержати чисельне значення τ, тому що не відомо коефіцієнт тертя η електронів і дірок, і не ясна його залежність від концентрації ΔN при високих рівнях збудження. Тому для знаходження чисельного значення τ були використані формули, аналогічні формулам Конуел-Вайскопфа для розсіювання на домішках:

у невиродженій області >EF

, (7)

у виродженому випадку, EF >



, (8)

де EF – енергія Фермі; μ=mm+/(m+m+) – наведена маса; k – постійна Больцмана; T – абсолютна температура.

З (7) і (8) виходить, що при ΔN=2·1018см-3 и T =300 К в арсеніді галлію τ =5,4·10 14 с, в сульфіді кадмію τ =10-14 с.

Крім того, були отримані формули для експериментального знаходження τ:



, (9)

. (10)

Вимірюючи коефіцієнти відбиття й без накачування та , при накачуванні напівпровідникового зразка, можна знайти його оптичні константи n і k і їх зміни Δn і Δk, а також час релаксації імпульсу електронно-діркового розсіювання τ = |γ|-1. При концентрації нерівноважних носіїв ΔN=5,7·1019 см-3 и T=300 К були отримані експериментальні значення для GaAs τ =(3,1÷3,5)·10-14 с, а для CdS τ =(1,2÷1,5)·10 14 с, що перебуває в гарній згоді з проведеними вище теоретичними оцінками. Ці ж процеси були розглянуті при значеннях енергії і струмі вище порога генерації дефектів (E0≥0,3÷1 МеВ, j=15÷300 A/см2 і t=1÷10 нс). Тобто, коли під час збудження напівпровідника, крім електронно-діркової плазми, генеруються нерівноважні дефекти:



, (11)

де m – маса електрона; M – маса атома кристала.

Первинно вибитий атом з енергією Emax породжує безліч інших вибитих атомів, які, у свою чергу, здатні породжувати, так званий, каскад вторинних зсувів. Повне число нерівноважних дефектів Френкеля в 1 см3 кристала буде:

, (12)

де ν - середнє число зіткнень первинно вибитого з вузла атома з іншими атомами кристала



, (13)

де Еd – гранична енергія, тобто мінімальна енергія, яку потрібно передати атому кристала, щоб він перейшов у міжвузловинне положення, ƒ – фактор, що враховує анізотропію розсіювання, N – число первинно вибитих атомів, що утворилися в одиничному об'ємі



, (14)

де Φ – інтегральний потік (доза) - флюєнс електронів; NА - число Авогадро; σ - поперечний перетин зіткнень, що зміщають атоми.

Оскільки розглянуті дефекти Френкеля є нерівноважними, то можна вважати, що в об'ємі кристала, який опромінюється, накопичується великий запас пов'язаної з ними потенційної енергії. Енергія 1 см опроміненого електронами кристала більше енергії 1 см3 неопроміненого на величину:

. (15)

Оцінимо величину E(Nd) для GaAs. Типове значення Emax при опроміненні електронами з E0=1 МеВ для Ga дорівнює 30 еВ, а для As – 29 еВ. Покладемо ƒ=2, Ed=10 еВ, Φ=1018 ел·см-2, NA=1022см-3, σ=1022см; тоді νGa=3, а νAs=2,9≈3, N=1018см-3, Nd=3·1018см-3, E(Nd)=3·1019 еВ·см-3. Приблизно ті ж значення за пордком величини, виходять для CdS. Таким чином, у нерівноважних дефектах Френкеля в опроміненому напівпровіднику може бути накопичена значна енергія. Одночасно з генерацією нерівноважних дефектів відбувається генерація електронно-діркової плазми високої щільності, яка розсіюється на цих дефектах. У процесі окремого зіткнення дефекту передається середня енергія:



, (16)

де τ - час релаксації енергії.

Таким чином, при E0 = 1 МеВ, t = 1 нс і τE ~ 10-12 с, дефекту передається ΔE ~ 103 еВ. Чим частіше відбуваються зіткнення нерівноважних носіїв з дефектами гратки, тим більшу енергію одержують дефекти, і тим швидше вони відпалюються. При такому ефективному відпалі нерівноважні дефекти Френкеля будуть рекомбінувати із виділенням накопиченої при опроміненні енергії E(Nd) (15). При цьому процеси заліковування дефектів будуть відбуватися значно швидше й протягом імпульсу кристал повністю відпалюється.

У



Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3

Схожі:

Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconСвіт води очима природничих наук
Землі, її фізичні І хімічні властивості на основі використання міжпредметних зв’язків; формування уявлення про єдність живої І неживої...
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconЗміст Вступ
Кузнєцов Олександр Іванович  ветеран Великої Вітчизняної війни І перший керівник Ради
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconТрудове навчання, урок-калейдоскоп з фрагментами проектної діяльності, 3 клас
Тема. Геометричні орнаменти в українській народній вишивці. Створення на основі геометричних фігур орнаментів для вишивок, перенесення...
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconЮрій Семенович Старостенко (13 червня 1923 — 1965) — дитячий письменник
Народився Юрій Семенович Старостенко 13 червня 1923 року в місті Забєлишине в Білорусії. Батько його був фельдшером, а мати — медсестрою....
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconБуров Олександр Юрійович
Ергономічні основи розробки систем прогнозування працездатності людини-оператора на основі
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності icon-
Однією із особливостей нашої цивілізації є наявність великої кількості релігій І етичних систем. Людство завжди прагнуло зрозуміти...
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconВіктор Семенович Близнець – письменник, який створив для дітей та молоді незвичайні книжки – світлі, людяні І чесні
Віктор Семенович Близнець письменник, який створив для дітей та молоді незвичайні книжки світлі, людяні І чесні
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності icon2 розрахунок потужності електродвигуна
Коротка характеристика верстата типу 16К20Т1 І режимів його роботи
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconУкраїнські жінки в астрономії
Мотря Василівна Братійчук — керівник найзахіднішої в Україні Станції оптичних спо­стережень за штучними супутни­ками Землі (шсз)
Гаркавенко олександр Семенович радіаційна модифікація електрофізичних І оптичних властивостей кристалів gaAs І gds для створення на їх основі лазерів великої потужності iconОлександр стахов-шульдиженко
Олександр Шульдиженко, псевдонім А. Стахов (у Британії підписувався як Alexander Stachow, в Україні – Олександр Шульдиженко). Британсько-український...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка