МОНТЕ–КАРЛО МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ ПОЛУПРОВОДНИКА INAS НА САПФИРОВОЙ ПОДЛОЖКЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА
https://doi.org/10.56304/S2079562926020041
EDN: GUJUAW
Аннотация
Статья посвящена Монте−Карло моделированию влиянию нейтронного потока на кристаллическую структуру полупроводника InAs на сапфировой подложке в программной среде Geant4 и SRIM. Рассмотрен список генерируемых вторичных частиц, их длины пробега и количество образовавшихся вакансий на ион. На основе численного моделирования сделаны выводы о расположении полупроводниковой пленки в процессе облучения и влияние на ее механические и электрофизические свойства.
Ключевые слова
Geant4,
SRIM,
гетероструктура,
дефектообразование,
сенсоры магнитного поля,
Монте−Карло моделирование
При поддержке: Работа проводится в рамках гранта № 075-15-2021-1352 Министерства науки и высшего образования РФ от 12 октября 2021г. “Методы синхротронной и нейтронной диагностики материалов ядерной, термоядерной энергетики и сверхпроводящих материалов”. Выражается благодарность научным сотрудникам национального исследовательского ядерных университета “МИФИ” Клочкову Алексею Николаевичу и Васильевскому Ивану Сергеевичу за ценные советы при планировании исследования и рекомендации по оформлению статьи.
Об авторах
В. Р. Ямурзин
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
М. В. Булавин
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
Список литературы
1. Лебедев А.А., Челноков В.Е. Широкозонные полупроводники для силовой электроники // Физика и техника полупроводников. 1999. Т. 33 (9). С. 1096–1099.
2. Bolshakova I. et al. Magnetic measuring instrumentation with radiation-resistant hall sensors for fusion reactors: experience of testing at JET // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2012. V. 59 (4). P. 1224–1231.
3. Fauzi D.A. et al. Effects of high neutron fluence on the electrical characteristics of InAs quantum dot structures // IEEE 4th Int. Conf. Photonics (ICP). Melaka, Malaysia. 2013. 227–229. https://doi.org/10.1109/ICP.2013.6687122.2013
4. Morse E. Nuclear Fusion. 2018. Cham: Springer.
5. Васильев А.В. и др. Влияние нейтронных потоков высокой интенсивности на чувствительность металлических сенсоров Холла. Тр. 12-ой Междунар. конф. “Взаимодействие излучений с твердым телом” (ВИТТ-2017). 19–22 сентября 2017. Минск. 2017. С. 44–45.
6. Shatalov A. et al. Neutron irradiation induced degradation of the collector–emitter offset voltage in InP/InGaAs single heterojunction bipolar transistors // J. Appl. Phys. 2000. V. 88 (6). P. 3765–3767.
7. Geant4 . https://www.geant4.org.
8. SRIM – The Stopping and Range of Ions in Matter. http://www.srim.org.
9. Petrova M.O., Bulavin M.V., Rogov A.D., Yskakov A., Galushko A.V. Current Characteristics of Ionizing Radiation Fields of the IBR-2 Reactor’s Irradiation Facility for Researching Materials’ Radiation Resistance // Instrum. Exp. Tech. 2022. V. 65. P. 371–375. https://doi.org/10.1134/S0020441222030046
10. Geant4. Physics Reference Manual. https://geant4-userdoc.web.cern.ch/UsersGuides/PhysicsReference-Manual/html/index.html.
11. Nuclear Data Center JENDL-4.0. https://wwwndc.jaea.go.jp/jendl/j40/j40.html.
12. Klochkov A.N. et al. Growth by molecular beam epitaxy and characterization of n-InAs films on sapphire substrates // Appl. Surf. Sci. 2023. V. 619. P. 156722.
13. Landry G. et al. Characterization of single magnetic particles with InAs quantum-well Hall devices // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85 (20). P. 4693–4695.
14. Was G.S. Fundamentals of Radiation Materials Science. 2007. Berlin, Heidelberg: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-540-49472-0
15. Чернов И.П., Мамонтов А.П. Упорядочение структуры кристаллов ионизирующим излучением (эффект малых доз ионизирующего излучения) // Изв. Томского политехн. унив. 2000. T. 303 (1). C. 74–80. https://earchive.tpu.ru/handle/11683/2671.
16. Дворников О.В. и др. Влияние гамма-излучения на элементы аналоговых интегральных схем // Докл. Белорусс. гос. унив. информ. радиоэлектр. 2012. № 3 (65). С. 56–62. https://doklady.bsuir.by/jour/article/download/28/28.
Рецензия
Для цитирования:
Ямурзин В.Р., Булавин М.В. МОНТЕ–КАРЛО МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ ПОЛУПРОВОДНИКА INAS НА САПФИРОВОЙ ПОДЛОЖКЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА. Ядерная физика и инжиниринг. 2026;17(2):175-182. https://doi.org/10.56304/S2079562926020041. EDN: GUJUAW
For citation:
Yamurzin V.R., Bulavin M.V. MONTE CARLO SIMULATION OF DEFECT FORMATION IN THE CRYSTALLINE STRUCTURE OF INAS SEMICONDUCTOR ON A SAPPHIRE SUBSTRATE UNDER NEUTRON FLUX. Nuclear Physics and Engineering. 2026;17(2):175-182. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562926020041. EDN: GUJUAW
Просмотров:
48
JATS XML
Послать статью по эл. почте 