* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Глава 19. Детекторы ионизирующих излучений норных а т о м о в н а поверхности к р е м н и я образуется и - с л о й с в ы с о к о й п р о в о д и мостью. Этот слой м о ж е т служить о д н и м и з э л е к т р о д о в , д р у г и м электродом яв¬ л я е т с я слой золота, н а н е с е н н ы й н а противоположную поверхность кристалла. Д и ф ф у з и о н н о - д р е й ф о в ы е д е т е к т о р ы (р-г-п)-типа с р-проводимостью изго¬ т о в л я ю т с я и з к р е м н и я ( р е ж е и з г е р м а н и я ) , и с п о л ь з у е т с я я в л е н и е дрейфа в глубь к р и с т а л л а при т е м п е р а т у р е д о 400 ° С , при обратном с м е щ е н и и в неско¬ л ь к о сот вольт. А т о м ы р а с п о л а г а ю т с я в к р и с т а л л е в м е ж д о у з л и я х и и м е ю т поэ¬ т о м у очень большой коэффициент диффузии. П о д д е й с т в и е м э л е к т р и ч е с к о г о поля и о н ы л и т и я п р о н и к а ю т в глубь к р е м н и я и к о м п е н с и р у ю т а к ц е п т о р ы . Об¬ р а з у е т с я к р и с т а л л с к о м п е н с и р о в а н н о й плотностью з а г р я з н е н и й , и м е ю щ и й только собственную п р о в о д и м о с т ь (область с i - п р о в о д и м о с т ь ю ) и в ы с о к о е у д е ­ льное с о п р о т и в л е н и е (р = 25—10 Ом с при к о м н а т н о й т е м п е р а т у р е ) . Схема диффузионно-дрейфо­ вого д е т е к т о р а (р-г'-и)-типа и з о б раженанарис.19.9(сс-частицы поступают п а р а л л е л ь н о п л о с к о с т и перехода). К о м п е н с а ц и ю к р е м н и я р-типа, к р о м е м е т о д а диффузии и дрейфа, можно осуществить под действием облучения. П р и облучении крем¬ а-частицы н и я н е й т р о н а м и ( э н е р г и е й 200 э В ) происходит р е а к ц и я захвата ней¬ Рис. 19.9. Диффузионно-дрейфовый детектор тронов с п о с л е д у ю щ и м образова¬ н и е м а т о м о в фосфора ( д о н о р а ) , число к о т о р ы х почти р а в н о к о н ц е н т р а ц и и а к ц е п т о р о в в исходном р-кремнии, т.е. происходит к о м п е н с а ц и я исходного м а т е р и а л а ( к а к и при дрейфе и о н о в л и т и я ) с о б р а з о в а н и е м слоя с собственной проводимостью. В результате реак¬ ции а к т и в н о с т ь S i быстро исчезает: 4 31 Si (и, y)Si 30 31 г = 2 6ч >P 2 31 +р - Д л я к о м п е н с а ц и и к р е м н и я р - т и п а с у д е л ь н ы м сопротивлением 1000 о м с м и плотностью п о т о к а нейтронтов 10 н е й т р / ( с м - с е к ) необходимо затратиь 24 ч. Распространенность изотопа Si составляет 3,09%, а сечение р е а к ц и и д л я теп­ ловых нейтронов — 0,11 барн. При я д е р н о й р е а к ц и и в кристаллической решет­ к е к р е м н и я могут образовываться д е ф е к т ы за счет з а х в а т н ы х у - к в а н т о в и э л е к т ­ ронов при р-распаде. Д л я у с т р а н е н и я д е ф е к т о в кристалл после облучения под­ вергается т е р м и ч е с к о й обработке при т е м п е р а т у р а х от 600 д о 800 ° С . После э т о ­ го получаются к р и с т а л л ы с у д е л ь н ы м сопротивлением 2 10 о м с м и в р е м е н е м ж и з н и носителей 5 м к с . Поверхностно-барьерные к р е м н и е в ы е счетчики п р и м е н я ю т с я д л я регистра¬ ции б ы с т р ы х и м е д л е н н ы х нейтронов. Т а к о й счетчик ( р и с . 19.10) состоит и з к р е м н и е в о г о д и с к а 1 с н а н е с е н н ы м и н а него д в у м я п о л у к р у г о в ы м и д и с к а м и зо¬ лота 2, к к о т о р ы м п р и к р е п л е н ы к о н т а к т ы 3. Т а к и м образом, д в е п о л о в и н к и представляют собой д в а счетчика, к о т о р ы е д о л ж н ы д а в а т ь о д и н а к о в ы е показа¬ н и я при с н я т и и фона. Н а одну и з п о л о в и н о к н а н о с и т с я слой полиэтиленовой пленки 4, с л у ж а щ е й и с т о ч н и к о м протонов отдачи при облучении счетчика б ы 12 30 5