在250微米厚的4H-SiC p-n交叉点探测器中由高温中子辐射诱导的缺陷
Alfio Samuele Mancuso1,2, Enrico Sangregorio2, Annamaria Muoio2
1Department of Physics and Astronomy, University of Catania, 95123 Catania, Italy.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 13, 2025
概括
高温中子辐射显著降低了4H-SiC p-n连接探测器的电性能. 这项研究详细介绍了对电流-电压特征,载波度和深缺陷状态的影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 碳化 (SiC) 探测器对于恶劣环境应用至关重要.
- 了解辐射对SiC的影响对于探测器可靠性至关重要.
研究的目的:
- 为了研究4H-SiC p-n连接探测器在高温DT中子辐射后的电性能.
- 分析辐射对电流-电压 (I-V) 和电容-电压 (C-V) 特性的影响.
- 使用深层瞬态光谱 (DLTS) 描述深层缺陷状态和杂质.
主要方法:
- 在250μm厚的4H-SiC p-n连接探测器中,在500°C时用DT中子 (14.1 MeV) 辐射.
- 电气特征:I-V和C-V测量. 电气特征:I-V和C-V测量. 电气特征:I-V和C-V测量. 电气特征:I-V和C-V测量. 电气特征:I-V和C-V测量. 电气特征:I-V和C-V测量.
- 深层瞬态光谱 (DLTS) 从85K到750K.
主要成果:
- 无辐射探测器显示出理想的I-V特性,具有高电子流动性 (μn) 和内置电压 (Vbi).
- 高温辐射增加了理想系数,降低了μn和Vbi,并显著增加了泄漏电流.
- 中子辐射降低了p+型和n型SiC中的载体度.
- DLTS显示,辐射影响了Z1/2和EH6/7陷行为.
结论:
- 高温中子辐射通过改变电性质和缺陷状态来降低4H-SiC探测器的性能.
- 该研究提供了关于SiC探测器在特定高温条件下的辐射硬度的见解.
- 需要进一步的研究来减轻这些辐射诱导的影响.


