SU584626A2 - The method of generating hole color centers in dielectric - Google Patents

The method of generating hole color centers in dielectric Download PDF

Info

Publication number
SU584626A2
SU584626A2 SU2402591A SU2402591A SU584626A2 SU 584626 A2 SU584626 A2 SU 584626A2 SU 2402591 A SU2402591 A SU 2402591A SU 2402591 A SU2402591 A SU 2402591A SU 584626 A2 SU584626 A2 SU 584626A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
centers
radiation
annealing
positron
defects
Prior art date
Application number
SU2402591A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.П. Арефьев
В.П. Арефьев
С.А. Воробьев
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Ядерной Физики
Научно-Исследовательский Институт Ядерной Физики,Электроники И Автоматики При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Электроники И Автоматики При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Ядерной Физики, Научно-Исследовательский Институт Ядерной Физики,Электроники И Автоматики При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова, Электроники И Автоматики При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова filed Critical Научно-Исследовательский Институт Ядерной Физики
Priority to SU2402591A priority Critical patent/SU584626A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU584626A2 publication Critical patent/SU584626A2/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области экспериментальной и технической физики и может найти применение при выполнении исследовании в радиационной химии, в физике твердого тела, а также в радиационной технологии материалов.The invention relates to the field of experimental and technical physics and can be applied when performing research in radiation chemistry, in solid state physics, and also in radiation technology of materials.

Особенную важность представл ет возможность генерации устойчивых чисто дырочных центров дл  физики твердого тела, как позвол юш.а  исследовать исключительно дырочную проводимость и дырочные свойства диэлектриков. В практике открываютс  возможности создани  диэлектриков с высоким электрическим сопротивлением и и упрочнение диэлектриков благодар  генерации неравновесной устойчивой концентрации дырочных центров окраски.Of particular importance is the possibility of generating stable pure hole centers for solid state physics, as it allows us to study only hole conductivity and hole properties of dielectrics. In practice, the possibility of creating dielectrics with high electrical resistance and hardening dielectrics due to the generation of non-equilibrium stable concentration of hole color centers opens up.

Известен электрохимический способ генерации дырок в диэлектриках, использующий пропускание тока с пластины катода на острие анода через нагретый диэлектрик, в результате чего из диэлектрика выт гиваютс  электроны, что приводит к образованию дырок в основной зоне энергий и устойчивых дырочных центров окраски Ij.A known electrochemical method of generating holes in dielectrics uses current passing from the cathode plate to the anode tip through a heated dielectric, as a result of which electrons are drawn from the dielectric, which leads to the formation of holes in the main energy zone and stable hole color centers Ij.

При известных спосооах радиационного окрашивани , исключа  позитронныи, в результате ионизирующих столкновений зар женных частиц с атомами рещетки происходит генераци  равновесной концентрации свободных электронов и дырок, что приводит к образованию как дырочных, так и электронных центров, подтвержденных разрушению с течением времени или при отжиге диэлектрика.With known methods of radiative staining, excluding positron ones, as a result of ionizing collisions of charged particles with atoms of a lattice, an equilibrium concentration of free electrons and holes is generated, which leads to the formation of both hole and electronic centers, confirmed by destruction over time or upon dielectric annealing.

Известен Ьесконтактный способ генерации дырок в диэлектриках люоого типа и состава, данный способ заключаетс  в следующем: сначала диэлектрик облучаетс  потоком позитронов, что приводит к созданию избыточной концентрации дырок, а затем облученный диэлектрик подвергаетс  отжигу, что позвол ет выделить чисто дырочные устойчивые центры окраски 2J.A known contactless method of generating holes in dielectrics of any type and composition, this method consists in the following: first, the dielectric is irradiated with a stream of positrons, which leads to an excessive concentration of holes, and then the irradiated dielectric is subjected to annealing, which makes it possible to isolate pure hole stable color centers 2J.

Недостатками известного способа  вл ютс  больша  длительность процессов (несколько суток) и то, что дырочные центры 1енерируют только в области диэлектрика, ограниченной длиной пробега позитронов.The disadvantages of this method are the long duration of the processes (several days) and the fact that hole centers generate only in the dielectric region limited by the positron mean free path.

С целью повышени  экспрессности способа при одновременном увеличении полезного объема диэлектрика, последний предварительно радиационно окрашивают до концентрации Ь-центров не менее 10 см-.In order to increase the expressivity of the method while simultaneously increasing the useful volume of the dielectric, the latter is preliminarily colored to a concentration of L centers of at least 10 cm.

Claims (2)

приводит к образованию равновесной концентрации электронных и дырочных центров. При последующем облучении предварительно окращенных ионных кристаллов потоком позитронов в них кроме процесса создани  дефектов имеет место fifjouecc радиационного отжига электронных центров окраски. При этом процесс радиационного отжига окрашенных образцов при облучении нозитронамн происходит как в облучаемой, так и в необлучаемой позитронами части образца. До недавнего времени, фиксиру  по оптическим спектрам поглощени  разрушение электронных центров, окраски при позитронном отжиге, не следили за поведением дырочной полосы оптического поглошени . Оказалось, что при позитронном отжиге предварительно радиационно-окрашенных кристаллов дырочна  полоса претерпевает весьма незначительные изменени , хот  нри этом происходит значительное подавление F- и М-полос оптического поглощени . Это наблюдаетс  как дл  образцов , толщина которых сравнима с пробегом позитронов, так и дл  образцов, толщина которых значительно больще длины свободного пробега позитронов. Все это приводит к созданию неравновесной концентрации дырочных центров окраски. Последующий отжиг радиационно-отожженного диэлектрика от определенной температуры , известной дл  большинства диэлектриков , приводит к рекомбинации электронов и дырок, наход щимс  в равновесной концентрации , к отжигу электронных и дырочных центров окраски. В результате этого в диэлектрике остаютс  устойчивые чисто дырочные центры, которые могут существовать в течение длительного времени. Дл  правильного понимани  радиационного отжига при позитронном облучении необходимо подчеркнуть, что разрушение электронных центров окраски, например F-центров, нельз  св зывать с аннигил цией позитронов в F-центрах, так как изучение механизма аннигил ции позитронов в радиационно-окрашенных ионных кристаллах КС1, КВг, NaCl показало малую веро тность аннигил ции позитронов в Е-центрах ПО сравнению с другими радиацМоннЫ ми дефектами. Даже если все позитроны проаннигулируют на Р-электронах, то дозы позитронного облучени , при которой наблюдаетс  отжиг F-центров ( позитрон/см- ),  вно недостаточно дл  разрушени  F-центров ( см). Можно предположить, что образованные при облучении позитронами и -у-кваптами радиационные дефекты участвуют в трех основных процессах: в процесс радиационно-стимулированного отжига «т желых радиационных дефектов (вакансии, межузельные ионы и другие); в процесс движени  «легких радиационных дефектов - электронов и дырок в поле избыточного положительного зар да, созданного при аннигил ции позитронов; в процесс коагул ции и накоплени  «т желых радиационных дефектов. Предварительным облучением необходимо создать концентрацию F-центров не менее 10 см-, так как при меньших концентраци х дефектов при позитронном облучении будет превалировать не процесс радиационного отжига, а процесс генерации и накоплени  дефектов. Формула изобретени  Способ генерации дырочных центров окраски в диэлектрике по авт. св. №432797, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экспрессности способа при одновременном увеличении полезного объема диэлектрика , диэлектрик предварительно радиационно окрашивают до концентрации F-центров не менее 10 см-. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Воробьев А. А. Центры окраски в щелочно-галоидных кристаллах. Томск, Изд. ТГЧ, 1968, с. 12.  leads to the formation of an equilibrium concentration of electron and hole centers. During the subsequent irradiation of the pre-cooled ionic crystals with a stream of positrons in them, in addition to the process of creating defects, there is a fifjouecc of radiation annealing of electronic color centers. In this case, the process of radiation annealing of colored samples under irradiation with nozitronamn occurs in both the part of the sample that is irradiated and that which is not irradiated by positrons. Until recently, fixing by the optical absorption spectra the destruction of the electron centers, the colors upon positron annealing, did not follow the behavior of the hole band of optical absorption. It turned out that during positron annealing of previously radiation-colored crystals, the hole band undergoes very insignificant changes, although this significantly suppresses the F and M bands of optical absorption. This is observed both for samples whose thickness is comparable to the range of positrons, and for samples whose thickness is much greater than the length of the free path of positrons. All this leads to the creation of a nonequilibrium concentration of hole color centers. Subsequent annealing of the radiation-annealed dielectric from a certain temperature, known for most dielectrics, leads to recombination of electrons and holes, which are in equilibrium concentration, to annealing of electron and hole color centers. As a result, stable pure hole centers remain in the dielectric, which can exist for a long time. For a proper understanding of radiation annealing under positron irradiation, it is necessary to emphasize that the destruction of electronic color centers, for example, F centers, cannot be associated with positron annihilation in F centers, since studying the mechanism of positron annihilation in radiation-colored KC1 ionic crystals, KVg , NaCl showed a low probability of positron annihilation at E centers compared to other radiation-induced defects. Even if all positrons are annihilated on P-electrons, the positron dose at which F-centers are annealed (positron / cm -) is clearly not enough to destroy F-centers (cm). It can be assumed that radiation defects formed during irradiation with positrons and -y-quats are involved in three main processes: in the process of radiation-stimulated annealing of “heavy radiation defects (vacancies, interstitial ions, etc.); in the process of movement of light radiation defects — electrons and holes in the field of excess positive charge created by the annihilation of positrons; in the process of coagulation and accumulation of "severe radiation defects. By pre-irradiation, it is necessary to create a concentration of F centers of at least 10 cm, since at lower concentrations of defects during positron irradiation, not the process of radiation annealing will prevail, but the process of generation and accumulation of defects. The invention The method of generating hole color centers in a dielectric according to ed. St. No. 432797, characterized in that, in order to increase the expressivity of the method while simultaneously increasing the useful volume of the dielectric, the dielectric is pre-radiation painted to a concentration of F-centers of at least 10 cm. Sources of information taken into account in the examination 1. A. Vorobiev A. A. Color centers in alkali-halide crystals. Tomsk, Ed. TGCH, 1968, p. 12. 2.Авторское свидетельство СССР № 432797, кл. G ОШ 23/02, 18.12.72.2. USSR author's certificate number 432797, cl. G ORS 23/02, 18.12.72.
SU2402591A 1976-09-13 1976-09-13 The method of generating hole color centers in dielectric SU584626A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2402591A SU584626A2 (en) 1976-09-13 1976-09-13 The method of generating hole color centers in dielectric

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2402591A SU584626A2 (en) 1976-09-13 1976-09-13 The method of generating hole color centers in dielectric

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU432797 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU584626A2 true SU584626A2 (en) 1980-04-30

Family

ID=48446831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2402591A SU584626A2 (en) 1976-09-13 1976-09-13 The method of generating hole color centers in dielectric

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU584626A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sibley et al. Radiation damage in MgO
US3341352A (en) Process for treating metallic surfaces with an ionic beam
SU584626A2 (en) The method of generating hole color centers in dielectric
Hedvig Electron spin resonance study of radiation degradation of polytetrafluoroethylene
Wiedenbeck The Excitation of Heavy Nuclei
Sharopov et al. Kinetics of aggregations of F 2, F 3, X, and colloid centers in LiF/Si (111) films upon low-temperature annealing
Libby et al. Prevention by Cysteamine of Radical Formation in Bovine Serum Albumin by γ-Rays
Imamura et al. Radiation chemical studies with cyclotron beams. II. The radiolysis of an aqueous ferrous ammonium sulfate solution with carbon-and nitrogen-ion radiations
Kikas et al. Monte Carlo simulation of the production of charge carriers in NaCl crystals by XUV irradiation
Hontzopoulos et al. Enhancement of ultraviolet laser plasma emission produced in a strong static electric field
US3653977A (en) Method of preventing ion channeling in crystalline materials
Itoh Mechanism of electron-excitation-induced defect creation in alkali halides
Apel et al. Particle track detection and relaxation transitions in polymer
Bleil et al. Bombardment of Cadmium Sulfide Crystals with 30-to 60-kev Electrons
Watanabe et al. Carrier Transport and Generation in Orthorhombic Sulphur Crystals by Pulsed X-Rays
Shinohara et al. Effects of Ionizing Radiations on Polyethylene
Savchenko et al. Radiation-induced defects, energy storage and release in nitrogen solids
Ranzinger et al. Tests of specially treated carbon stripper foils under heavy ion bombardment
Tanaka High-field conductivity of polyethylene
Schulze et al. On the Conductivity of Cadmium Sulfide Following Electron Bombardment
Bonino et al. Proton irradiation of TiO2 rutile single crystals
Gorbunov et al. Creation and optical properties of stable and metastable hole-trapped centres in beryllium oxide
Sato et al. Development of Neutralization Apparatus and Francium Source for the Francium Electric Dipole Moment Search
Auvray-Gely et al. Optical absorption study of irradiation damage in γ-LiA10 2
Mathur et al. Electron impact ionization of singly and doubly charged ions