中子辐射对基于AlGaAs/InGaAs的量子井结构的电子和光学性能的影响
Aleksey N Klochkov1, Almas Yskakov2,3,4, Aleksander N Vinichenko1
1MEPhI Institute of Nanoengineering in Electronics, Spintronics and Photonics, Moscow 115409, Russia.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 28, 2023
概括
中子辐射会影响AlGaAs/InGaAs/GaAs和AlGaAs/InGaAs/AlGaAs异构结构的特性. 研究人员确定了维持这些量子井结构的电子应用的最大中子剂量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 核工程 核工程是指核工程.
背景情况:
- 半导体异构结构,例如基于AlGaAs/InGaAs/GaAs和AlGaAs/InGaAs/AlGaAs的结构,对于电子设备至关重要.
- 了解辐射的影响,特别是中子辐射,对于评估设备可靠性和操作限制至关重要.
研究的目的:
- 实验性地研究中子辐射对杂应变的AlGaAs/InGaAs/GaAs和AlGaAs/InGaAs/AlGaAs量子井异构结构的结构,光学和电子性能的影响.
- 为了确定不同剂量的中子对导电性和光学光谱的影响.
- 为了估计这些异构结构在电子设备中的实际应用,限制中子辐射剂量.
主要方法:
- 用二维电子气体对异构结构进行中子辐射,其流动范围为2 × 10^14 cm^-2至1.2 × 10^16 cm^-2.
- 测量低温光发光谱,电子度和移动性,以及辐射后的高分辨率X射线衍射曲线.
- 分析导电性和光学性质的剂量依赖性变化.
主要成果:
- 中子辐射显著改变了研究的异构结构的结构,光学和电子特性.
- 性能变化的程度,包括导电性和光学光谱,取决于中子剂量和InGaAs量子井的兴奋剂水平.
- 在电子流动性和光发光中观察到特定的剂量依赖的降解模式.
结论:
- 该研究提供了关于AlGaAs/InGaAs/GaAs和AlGaAs/InGaAs/AlGaAs异构结构的辐射硬度的关键数据.
- 建立了限制性中子辐射剂量的估计,为这些材料在暴露于辐射的电子应用中的设计和部署提供了指导.
- 这些发现对于预测使用这些在中子流下量子井系统的半导体设备的长期性能和可靠性至关重要.
