Моделювання руйнування p-n-переходу електромагнітними імпульсами
| Автори | Д. Сергєєв1,2, К. Шункєєв2, Н. Жантуріна2, А.Л. Соловйов3 |
| Приналежність |
1Актюбінський авіаційний інститут імені Т. Бегельдінова, пр. Молдагулова, 39, 030012 Актобе, Казахстан 2Актюбінський регіональний університет імені К. Жубанова, пр. Молдагулова, 34, 030000, Актобе, Казахстан 3Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. Вєркіна НАН України, 61103 Харків, Україна |
| Е-mail | serdau@mail.kz |
| Випуск | Том 15, Рік 2023, Номер 4 |
| Дати | Одержано 12 січня 2023; у відредагованій формі 15 серпня 2023; опубліковано online 30 серпня 2023 |
| Посилання | Д. Сергєєв, К. Шункєєв, Н. Жантуріна, А.Л. Соловйов, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 4, 04033 (2023) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.15(4).04033 |
| PACS Number(s) | 07.05.Tp, 73.40. – c, 31.15. – p |
| Ключові слова | Комп’ютерне моделювання (3) , p-n-перехід, Електромагнітний імпульс, Тепловий ефект, Молекулярна динаміка (14) . |
| Анотація |
У рамках теорії існування густини та методів молекулярної динаміки у статті розглядається процес руйнування кремнієвого p-n-переходу під дією електромагнітного імпульсу (термічний ефект). Зі збільшенням амплітуди електромагнітного імпульсу виникає нелінійність рухливості квазічастинок і відбуваються процеси ударної іонізації, що приводять до утворення різноманітних дефектів у кристалічній решітці напівпровідника. Показано еволюцію виникнення точкових дефектів у напівпровіднику шляхом термічної деформації, а також подальше збільшення їх концентрації. Показано, що первинне проходження електромагнітного імпульсу породжує дефекти в бездефектному кристалі. Подальший термічний вплив імпульсу приводить до збільшення відхилення атомів та накопичення дефектів і руйнування структури. З підвищенням температури p-n-перехід втрачає свої випрямляючі властивості і спостерігається миттєве збільшення величини зворотного струму за рахунок виникнення струму іонізації, який збігається за напрямком зі струмом насичення. Виявлено, що термічна деформація суттєво спотворює профіль p-n-переходу. Встановлено, що руйнування напівпровідникової структури відбувається в бездефектній частині кристала. У напівпровідниках, легованих Li або Sr, час руйнування p-n-переходу збільшується за рахунок заселення рухливими іонами Li або Sr утвореними вакансіями кремнію під час теплової дії імпульсу. Отримані результати можуть бути корисними при розробці напівпровідникових структур, стійких до зовнішнього впливу електромагнітного імпульсу. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Сучасні фотоактивні нанокомпозити на основі TiO2 та СеО2 [04001-1-04001-6]2) Синтез поверхневих структур при лазерно-стимульованому випаровуванні розчину мідного купоросу в дистильованій воді [04002-1-04002-7]
3) Гнучкий екологічно чистий термоелектричний матеріал із йодиду міді (1) та наноцелюлози для зеленої енергетики [04003-1-04003-7]
4) Стала надійність транспортування: вивчення повзучості екологічно чистих полімерних нанокомпозитів [04004-1-04004-7]
5) Дослідження електронних та оптичних властивостей наноструктурованихстекол і композитів [04005-1-04005-5]
6) Вибір ідеального повітряного провідника на основі IoT для оптимізації продуктивності проекту малої гідроелектростанції [04006-1-04006-5]
7) Нові процеси у фізиці конденсованого середовища: останні досягнення та застосування [04007-1-04007-5]
8) Design of Controller for Bidirectional Non-isolated High Gain Converter in EV Application [04008-1-04008-4]
9) Емпіричний аналіз нових тенденцій у фотоелектричних технологіях фізики конденсованих середовищ [04009-1-04009-6]
10) Методи зеленого синтезу наноструктур для навколишнього середовища та біомедичних застосувань [04010-1-04010-6]
11) Дизайн компактної мікросмужкової патч-антени з високим коефіцієнтом підсилення в діапазоні ISM [04011-1-04011-4]
12) Розробка та оптимізація антени-метелика для георадарної системи [04012-1-04012-4]
13) Широкосмугова антена з високим коефіцієнтом підсилення, яка використовує завантаження слота та FSS для застосування 5G [04013-1-04013-5]
14) Розробка планарної багатодіапазонної антенної решітки на основі розділеного кільцевого резонатора для додатків WiMAX і 5G для 6 ГГц [04014-1-04014-4]
15) Аналіз наночастинок срібла як носіїв системи доставки ліків [04015-1-04015-5]
16) Виявлення XMAS-кібератаки на протокол керування передачею сигналів: використання аналізу шаблонів з MONOSEK [04016-1-04016-4]
17) Космологічна модель гомогенної баротропної струни Б’янкі типу IV0 в загальній теорії відносності [04017-1-04017-4]
18) Інфляційна космологічна модель Б’янкі типу II у загальній теорії відносності [04018-1-04018-5]
19) Інтелектуальна система виявлення тріщин із використанням наноструктурованих матеріалів та інтегрованої технології оптимізації [04019-1-04019-5]
20) Проектування та аналіз властивостей наноструктур MASnl3, легованих Cu2O [04020-1-04020-5]
21) Дослідження та аналіз компактної патч-антени, що використовує площину заземлення з U-слотом [04021-1-04021-4]
22) Оцінка відновлюваної енергії на основі розподіленого електромагнітного випромінювання з використанням нового підходу до групування [04022-1-04022-6]
23) Новий підхід до оптимізації для систем Smart Grid для нанорозмірних об’єктів [04023-1-04023-6]
24) Конструкція UWB копланарної антени зі ступінчастою площиною заземлення для 5G і сучасних додатків бездротового зв’язку [04024-1-04024-4]
25) Дослідження електрода із золота, модифікованого наночастинками кобальту [04025-1-04025-4]
26) Екстракт біоматеріалу як домішка для внутрішнього затверджувача бетону [04026-1-04026-6]
27) Конструкція інтегрованої антени мм-хвиль і суб-6 ГГц для мобільних пристроїв 5G [04027-1-04027-5]
28) Оптимізація на основі низьких витрат енергії для додатків IoT з використанням супервузлів у сенсорній мережі [04028-1-04028-5]
29) Інфляційна космологічна модель Біанкі типу V з об’ємною в’язкістю в загальній теорії відносності [04029-1-04029-3]
30) Моделювання квадратної щілинної антени для додатків 5G за допомогою підходу еквівалентної схеми [04030-1-04030-5]
31) Дизайн нової компактної UWB антени у формі капсули для бездротових додатків 5G [04031-1-04031-5]
32) Аналіз багатоканального польового транзистора розміром менше ніж 10 нм на основі гетеропереходу на основі плазми електричних зарядів [04032-1-04032-4]
33) Вплив магнітного поля на морфологію та структурні характеристики тонкоплівко-вих систем на основі кобальту як чутливих елементів сенсорів [04034-1-04034-6]
34) Лазерне оплавлення навуглецевого біомедичного сплаву на основі титану, виготовленого методом LPBF-друку [04035-1-04035-6]
35) Динамічні властивості радіоелектронних елементів у формі п'єзокерамічних циліндрів із внутрішніми екранами [04036-1-04036-9]
36) Інтерфейс напівавтоматичного покращення контрастності зображень у рентгенівському фазовому контрасті на основі вільного поширення [04037-1-04037-6]
37) Термоелектричні генератори підсилювачі струму [04038-1-04038-6]
38) Проектування та моделювання мікросмужкової антени для застосунків 5G у діапазоні (37–40) ГГц [04039-1-04039-5]
