Способ контроля контактов алмазных детекторов ионизирующих излучений

 

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНТАКТОВ АЛМАЗНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИОНИЗИРУЮЦИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, основанный на выдерживании детектора в электрическом поле, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности контроля качества инжектирующего контакта в процессе изготовления алмазного детектора ионизирующих излучений, перед выдерживанием в электрическом поле к алмазной пластинке с нанесенным на одной стороне инжектирующим контактом с другой стороны прижимают изолируюс(ую прослойку и электрод, после выключения электрического поля пластинку облучают светом с длиной волны, лежащей в области -фоточувстБительности алмаза, определяют направление тока фотодеполяризации и величину максимального отклонения тока фотодеполяризации, признают годными для дальнейшего использования пластины, у которых ток фотодёполяризации превышает пороговое значение и направлен в обратную сторону по отношению к прямому фототоку. 2. Способ по п. 1, отличаю (Л щийся тем, что ток фотодеполяризации интегрируют и признают годнь т те пластины, укоторых интеграл тока фотодеполяризации превышает пороговое значение, а ток фотодеполяриза-. ции направлен в обратную сторону по отношению к прямому фототоку.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (11) >4 Н 01 Ь 21/66

1 549 A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

" «»

-,3 """ (21) 3334526/18-25 (22) 04.09.81 (46) 23. 11.86. Бюл. В 43 (72) Ю.С»Мухачев, В»С.Татаринов, А.Л.Липовченко, В.С.Хрунов и И.И.Протасов (53) 621.382(088.8) (56) Патент США В 3924680, кл. 29-592, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 860639, кл. Н 01 L 21/02, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ К0НТАКТОВ АЛМАЗНЫХ ДКТККТОРОВ ИОНИЗИРУЮЦИХ

ИЗЛУЧКНИЙ, основанный на выдерживании детектора в электрическом поле, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения . путем обеспечения возможности контроля качества инжектирующего контакта в процессе изготовления алмазного детектора ионизирующих излучений, перед выперживанием в электрическом по1 ле к алмазной пластинке с нанесенным на одной стороне инжектирующим контактом с другой стороны прижимают .изолирующую прослойку и электрод, после выключения электрического поля пластинку облучают светом с длиной волны, лежащей в области .фоточувствительности алмаза, определяют направление тока фотодеполяризации и величину максимального отклонения тока фотоденоляризации, признают годными для.дальнейшего использования пластины, у которых ток -фотодеполяризации превышает пороговое значение и направлен в обратную сторону

Ф по отношению к прямому фототоку. Е 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ток фотодеполяризации интегрируют и признают годными те пластины, у-которых интеграл тока

» фотодеполяризации превышает порого- Я вое значение, а ток фотодеполяриэации направлен в обратную сторону по отношению к прямому фототоку.

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля контактов в процессе изготовления алмазных де текторов ионизирующих излучений. 5

Известен способ контроля качества алмазных детекторов ионизирующих излучений, основанный на измерении временной зависимости скорости счета альфа-частиц при длительности регист- 10 рации в электрическом поле.

Недостатком этого способа является его непригодность для контроля алмазных детекторов ионизирующих излучений в процессе их изготовления. 15

Наиболее близким техническим решением является способ контроля контактов алмазных детекторов ионизирующих излучений, основанный на выдерживании детектора в электрическом щ поле.

Недостатком этого способа является его пригодность для контроля контактов только готовых алмазных детекторов ионизирующих излучений. 25

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности контроля качества инжектирующего контакта в процессе изготовления алмазного детектора ионизирующих излучений, Цель достигается тем, что в способе контроля контактов алмазных детекторов ионизирующих излучений, основанном на вьдерживании детектора в электрическом поле, перед вьдерживанием в электрическом поле к алмазной пластинке с нанесенным на одной стороне инжектирующим контактом с другой стороны прижимают изолирующую прослойку и электрод, после выключения электрического поля пластинку облучают светом с длиной волны, лежащей в области фоточувствительности алмаза, определяют направление тока фотодеполяризации и величину максимального отклонения тока фотодеполяризации,признают годными для дальнейшего использования пластины, у которых ток фотодеполяризации превышает пороговое значение и направлен в обратную сторону по отношению к прямому Аототоку.Так фотодеполяризации интегрируют и признают годными те пластины, у которых интеграл тока фотодеполяризации превышает пороговое значение, а ток фотодеполяризации на549 2 правлен в обратную сторону по отноше— нию к прямому фототоку.

Сущность способа заключается в следующем. Для испытания качества инжектирующего контакта берут алмазную пластинку с нанесенным на одну сторону инжектирующим контактом. К противоположной стороне пластинки, предназначенной для изготовления запорного контакта, через изолирующую прослойку прижимают дополнительный электрод. В качестве изолирующей прокладки выбирают тонкую пленку из материала с высоким удельным сопротивлением, например фторопласта.

Прижимной электрод может иметь любую форму, но для практического применения наиболее удобен плоский электрод. Затем на инжектирующии контакт подают напряжение соответствующей полярности, а именно, для проверки контакта, инжектирующего дырки, на инжектирующий контакт подают положительное напряжение, для проверки контакта, инжектирующего электроны, на инжектирующий контакт подают отрицательное напряжение, После выключения поля детекторная структура подключается к электрометрическому усилителю. В простейшем случае для этого необходимо просто выключить напряжение и закоротить клеммы источника питания в схеме измерения тока через детектирующую структуру с прижимным электродом вместо запорного. Далее алмазную пластинку освещают светом из области фоточувствительности алмаза и регистрируют ток фотодеполяризации. Дальнейшее осуществление контроля контакта может быть реализовано двумя способами.

Задают постоянную интенсивность света и регистрируют максимальное отклонение тока фотодеполяризации. Годными признают контакты, у которых значение максимального отклонения тока фотодеполяризации превышает порогавое значение, а направление тока фотодеполяризации обратно направлению фототока в электрическом поле, или же ток фотадеполяризации интегрируют с помощью электронного блока, и значение полного заряда, т.е. интеграла от тока, сравнивают с пороговым значением. Годными признают контакты, у которых значение полного заряда превосходит пороговое значение, а направление тока фотодепо1018549

643 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие; г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляриэации обратно направлению фотото-. ка ирн той же полярности электрического поля, при которой производилось предварительное выдерживание в электрическом поле без облучения. 5 !!ерный способ имеет преимущество перед вторым в том, что определение пригодности контакта производится за более короткое время. Но, лрн этом максимальное отклонение тока фотоде- 10 поляризации зависит от интенсивности света, в связи с чем необходимо калибровать интенсивность света.

Второй способ требует больших затрат времени по сравнению с первым, 5 но величина заряда, т.е. интеграла от тока фотодеполяризации, не зависит от интенсивности света, в связи с чем можно получить более точный результат без калибровки интенсивнос- 20 ти света.

Пример . 1 ° Для осуществления способа по п. 1 необходимы следующие устройства: источник напряжения, источник света заданной интенсивности, 25 электрометр. Берут алмазную пластинку, на одну сторону которой нанесен инжектирующий контакт. На другую сторону накладывают тонкую фторопластовую пленку и прижимают к плоскому щ металлическому электроду. Затем на инжектирующий контакт подают положительное напряжение или инжектирующий контакт соединяют с входом электрометра, а на прижимной контакт подают З отрицательное напряжение, например

500 В. Выдерживают 10-30 с, затем напряжение выключают. После этого пластинку освещают светом из области .фоточувствительности алмаза 200600 нм, например светом лампы накаливания. Определяют направление тока фотодеполяризации и максимальное отклонение. Если направление тока фотодеполяризации противоположно пря- мому фототоку, а амплитуда превьппает пороговое значение, то инжектирующий контакт признают годным.

Пример 2. Используют те же приборы, что и в примере 1. Дополни- 50 тельно берут электронный интегратор, ВНИИПИ Заказ 6496/3 Тираж который подключают к выходу электрометра. Берут алмазную пластинку, на одну сторону которой нанесен инжектирующий контакт. К стороне пластинки без контакта прикладывают изолирующую прокладку, например, из фторопластовой пленки, затем к этой же стороне прижимают металлический электрод.Затем всю структуру помещают в электрическое поле соответствующей полярности, как и в первом примере.

Выдерживают 10-30 с,после чего электрическое поле выключают, Всю структуру подключают к электрометру и освещают светом лампы накаливания, ток фотодеполяризации, измеряемый электрометрическим усилителем, интегрируют электронным интегратором.

Значение полного заряда сравнивают с пороговым значением. Признают годными контакты, у которых значение полного заряда превьппает пороговое значение, а направление тока фотодеполяризации противоположно прямому фототоку.

Базовым способом контроля качества детекторов является измерение степени поляризации по спаду скорости счета со временем при испытании готового детектора в рабочем режиме при счете альфа-частиц в электрическом поле. По сравнению с базовым способом предлагаемый способ позволяет проводить контроль качества инжектирующего контакта на промежуточной стадии изготовления без запорного контакта на противоположной стороне.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет еще более сократить время, необходимое для испытаний. В результате описанных преимуществ предлагаемый способ позволяет сократить затраты за счет того, что не требуется наносить запорные электроды напылением золота на отбракованные детекторы. Дополнительным преимуществом является улучшение условий труда путем устранения источников ионизирующего излучения на стадии контроля °