Пристрій для компенсації домішкової провідності напівпровідникових детекторів іонізуючого випромінювання

і ' ' V U ті '1ЛЯ (ЛУЖІЬНОЮ ПОЛЬЗОВАНИЯ ,)Ю N " Ч ; Я И СОЮЗ СОВЕТСКИХ С Ц А И Т ЧСИ СОЦИАЛИСТА Е К Х О И Л СИ - , ъШ**У 1=~я PCP.nvK ПИИ РЕСПУБЛИК (19) SU,,,, 1389613 А1 (51) 4 Н 01 L 31/04. 21/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4068812/31-25 (22) 20.03.86 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР (72) А.А.Ключников, В.И.Михайлов > и В.Н. Щербин (53) 621.387.462(088.8) (56) I.Dearnaley "Samiconductor counter for Nuclear Radiations" Spon London 1964, p. 145. J.L. Miller et al IEEE Transactions 1963 VNS-10, № 1, p. 220. E.M. Pell Journal of Applied Physics. I960. 31, p. 291. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПРИМЕСНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ (57) Изобретение относится к приборам для обработки и изготовления полупроводниковых детекторов. Целью изобретения является повышение производительности устройства путем умень шения времени компенсации примесной проводимости. Цель достигается введением в устройство, содержащее термостат, двух плоских потенциальных контактов и источника питания, дополнительных потенциальных контактов, коллиматора и источника излучения. Под действием повышенной температуры термостата дифундированные в детектор ионы лития дрейфуют по направлению силовых линий поля, создаваемого источником питания. Источник излучения воздействует через коллиматор на детектор, инициируя в нем плазменные треки, замкнутые на систему дополнительных контактов. Решетки треков обеспечивают на каждом ограниченном или малом участке детектора равномерное распределение поля. Благодаря выбору величины сопротивления резисторов, соединяющих контакты, меньшей величины сопротивления материала детектора распределение поля не зависит от времени и скорости дрейфа ионов, 2 ил. 03 00 ••£> 55 4-88 t 1389613 Изобретение относится к прикладрующее распределение электрического ной ядерной физике и может быть исполя в объеме, охватываемом потенпользовано при серийном производстве циальными контактами и коллиматором. прецизионных полупроводниковых p-i-n Величины сопротивления R 7 выбраны детекторов ионизирующих излучений. меньшими, чем исходное сопротивление Цель изобретения - повышение проматериала детектора к ы , гдер и изводительности устройства путем уменьшения времени компенсации полуS - удельные сопротивления материала дтроводниковых p-i-n детекторов иони- 10 детектора н его площадь; d - расстоязирующих излучений. ние между соседними контактами. Поэтому это распределение не зависит На фиг, 1 изображено предлагаемое от времени, что и обусловливает досустройствоі на фиг. 2 - временные тижение поставленной цели. зависимости толщины скомпенсированной рабочей области детектора при Увеличение производительности 15 использовании предлагаемого и извест[предлагаемого устройства достигается ного устройства соответственно. введением в его состав средств выравнивания распределения электрического Устройство для компенсации примесполя в объеме, охватываемом потенной проводимости p-i-n детекторов состоит из термостата 1, плоских 20 циальными контактами и коллиматором» При этом рост сопротивления материапотенциальных контактов 2, источника ла детектора с увеличении толщины питания 3, дополнительных потенциальі-слоя не сопровождается понижением ных контактов 4, коллиматора 5, исэлектрического поля в остальных часточника ионизирующего излучения 6 и резисторов 7, 25 тях объема, так как этому препятствует шунтирующее действие резисторов Принцип действия предлагаемого между контактами.' В противоположустройства состоит в следующем. ность этому скорость роста толщины Термостат 1 создает тепловое поі-слоя детектора в устройстве-протоле, а контакты 2 и источник питания 3 - электрическое поле, под действием 30 типе с течением времени падает (см, кривую 8 на фиг. 2 ) . Отсутствие такоторых диффундкрованные в детектор кого эффекта при эксплуатации предионы лития дрейфуют по направлению лагаемого устройства дает зависисиловых линий поля, образуя рабочий мость толщины і-слоя от времени в і-слой детектора, Скорость процесса виде прямой 9, наклон которой близок увеличивается с ростом температуры и электрического поля до пределов, на- 35 к значению производной dW/dt для кривой 8 в начале координат. лагаемых дефектообразованием, поверхностными утечками в детекторе, а также неоднородностью распределения Определив начальную производную в нем электрического поля. Дополниэтой функции, можно найги, что пред40 лагаемое устройство позволит полутельные контакты 4, связанные между собой- и с.плоскими контактами 2 через чить х-слой толщиной 10 мм за 16 ч, резисторы 7, обусловливают однородт.е. возможно 25—кратное повышение ность электрического поля вдоль попроизводительности. верхности, ортогональной плоским 45 Ф о р м у л а контактам. Такая же однородность во и з о б р е т е н и я всем объеме, занимаемом изготавливаемым объектом, обеспечивается совУстройство для компенсации примесместным действием источника ионизиной проводимости полупроводниковых рующих излучений 6, коллиматора 5 и детекторов ионизирующих излучений, контактов 4. Коллимированная иониза- 50 состоящее из термостата, двух плосция вещества в этом объеме приводит ких потенциальных контактов и иск созданию в нем плазменных треков, точника питания, о т л и ч а ю щ е е замкнутых на систему дополнительных с я тем, что, с целью повышения его контактов. В результате образуется производительности путем уменьшения система параллельных электропроводя- 55 времени компенсации, в него введены щих плоскостей, связанных резисторадополнительные потенциальные контакми, проницаемая для образующих і-слой ты, коллиматор и источник ионизиионов, и, вместе с тем, гомогенизирующего излучения, причем каждый кон 1389613 такт соединен с другим контактом через резистор, каждое отверстие коллиматора с соответствующим дополнительным контактом расположено в плоскости, параллельной плоским контактам, а сопротивление R резисторов удовлетворяет условию -1. где рн S - удельное сопротивление материала детектора и его площадь І d - расстояние между соседними контактами. I/? | (риг. 2 Редактор О.Филиппова Составитель Б.Рахманов Техред М. Ходанич Корректор И.Муска Заказ 250/ДСП Тираж 432 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб Ф , д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4