X-ray Radiation Effects on the CuInGaTe2 Semiconductor Diode Parameters

Abstract

Bu çalışmada CuInGaTe2 yarıiletken diyotun elektriksel parametreleri üzerine iyonlaştırıcı X-Işını radyasyonunun etkisi araştırıldı. I-V ölçümleri laboratuvar ortamında beş farklı radyasyon değeri (200, 400, 600, 800 ve 1000 santiGray (cGy)) için alındı. Diyotlar, 6 MV X-Işını oluşturan bir lineer hızlandırıcı (LINAC) ile ışınlandı ve tüm ışınlamalar süresince X-Işınını şekillendiren 10x10 cm2 alan boyutlarında standart aplikatörler kullanıldı. İdealite faktörü, bariyer yüksekliği, seri direnç gibi elektriksel parametreler ışınım öncesi ve sonrasında ileri beslem I-V ölçümleri yardımıyla elde edildi. Ardından Cheung-Cheung metoduyla bu parametreler hesaplandı ve sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu gözlemlendi. Buna ilave olarak, arayüzey durumlarının yoğunluğu, düz beslem I-V karakteristiklerinden belirlendi. Işınlanma dozunun artışıyla idealite faktörünün arttığı, engel yüksekliğinin ise azaldığı gözlendi. Bu, diyotların arayüzeyinde oluşan kusurlara ve arayüz durumlarının yoğunluğundaki artışa bağlandı. Radyasyon dozunun artmasıyla, tüm seri direnç değerlerinde artış gözlendi. Bu durum, mobilite ve serbest taşıyıcı konsantrasyonunun azalmasına atfedildi. İyonlaştırıcı X-Işını ışınlamasından sonra oluşan kusurlardan dolayı diyotun ideallikten saptığı gözlendi. Sonuçlar, diyotun elektriksel özelliklerinin üzerinde X-Işını radyasyonunun etkili olduğunu göstermiştir. Bu özellik, CuInGaTe2 yarıiletken diyotunun X-Işını radyasyon algılama aygıtlarında kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.