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Impact of lattice defects on the preformance degradation of Si photodiodes by high-temperature $$gamma$$ and electron irradiation

高温$$gamma$$線照射によるSiフォトダイオードの特性劣化に及ぼす格子欠陥の影響

大山 英典*; 平尾 敏雄; Simoen, E.*; Claeys, C.*; 小野田 忍*; 高見 保清*; 伊藤 久義

Oyama, Hidenori*; Hirao, Toshio; Simoen, E.*; Claeys, C.*; Onoda, Shinobu*; Takami, Yasukiyo*; Ito, Hisayoshi

シリコン(Si)のPIN型フォトダイオードの高温$$gamma$$線照射による劣化を評価した。試験試料はSiフォトダイオードで、抵抗率が2~4K$$Omega$$であり、厚さ0.3mmのカバーガラス窓をもつTO-18パッケージに収められている。$$gamma$$線照射にはCo-60線源を使用し、照射量は最大1$$times$$107rad(Si),照射中の試料温度は20$$^{circ}C$$,100$$^{circ}C$$,200$$^{circ}C$$とした。照射前後のデバイス特性とDLTS測定を行い、照射による特性劣化と導入欠陥との相互関係について検討した。照射後のDLTS測定の結果、n形シリコン基板に導入された2種類の電子捕獲準位(Ec-0.22eV)及び(Ec-0.40eV)と1種類の正孔捕獲準位(EV+0.37eV)が検出された。一方、デバイス特性については、$$gamma$$線照射により暗電流は減少し、光電流は増加する傾向が得られた。これらの特性変化をDLTS測定で得られた欠陥準位に関連付けて議論する。

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分野:Physics, Condensed Matter

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