Проведен расчет протекания носителей заряда в структуре биполярного транзистора на основе GaAs с тонкой базой при возникновении в его рабочей области одиночного кластера радиационных дефектов. Показано, что место зарождения кластера радиационных дефектов существенным образом влияет на степень деградации коэффициента усиления биполярного транзистора. Получена вероятностная оценка радиационно-индуцированного прокола базы в зависимости от ее толщины и флюенса нейтронов. DOI: 10.21883/FTP.2017.11.45103.17 ВведениеПри упругом рассеянии быстрых нейтронов на атомах вещества последним передается энергия, значительно превосходящая энергию связи атомов в твердом теле. Энергии первично выбитых атомов обычно достаточ-но для выбивания из узлов кристаллической решетки следующих атомов, в результате чего образуется раз-ветвленный каскад смещенных атомов. В дальнейшем в процессе диффузии возникшие элементарные точечные дефекты -вакансии и межузельные атомы -либо ре-комбинируют, либо образуют устойчивые скопления -кластеры радиационных дефектов. Общепринятая теория образования каскадов смещений под действием проника-ющих излучений приведена в работе [1], которая в свою очередь основана на большом теоретическом и экспери-ментальном материале, изложенном в обзорах [2-4].В работе [5] на примере Si показано, что локальная концентрация дефектов в области кластера может до-стигать 10 20 см −3 , что на несколько порядков превосхо-дит как концентрацию атомов примеси даже в сильно легированных областях полупроводниковых приборов, так и максимальную концентрацию точечных дефектов при облучении полупроводников потоками электронов высоких энергий и γ-квантов. Очевидные отличия в структуре повреждений облученных полупроводников неизбежно отражаются на их электрофизических харак-теристиках, что подтверждается экспериментально [6] на основе данных измерений методами нестационарной токовой и емкостной спектроскопии глубоких уровней, холловских характеристик и т. д. В частности, захват основных носителей заряда на глубокие уровни кластера радиационных дефектов приводит к образованию потен-циального барьера для основных носителей заряда и потенциальной ямы для неосновных носителей заряда, что обусловливает снижение темпа захвата первых и увеличение темпа захвата последних [7]. В итоге струк-турные повреждения материалов приводят к деградации рабочих характеристик полупроводниковых приборов, например коэффициента усиления транзистора.В отличие от полевых транзисторов, в которых пе-реносом неосновных носителей заряда обычно можно пренебречь, в биполярных транзисторных структурах электрический ток формируют оба типа носителей заря-да. При этом носители заряда, являющиеся основными в эмиттере (например, электроны в n−p−n-транзисторе), при переходе в базу становятся неосновными и вновь становятся основными в коллекторе.Большинство работ, посвященных анализу деградации характеристик полупроводниковых приборов при ней-тронном воздействии, выполнено в приближении рав-номерного распределения кластеров радиационных де-фектов в рабочей области, что спра...

The results of experimental studies of the electrical parameters and surface morphology of GaAs structures of ring and circular Schottky diodes before and after irradiation with ~ 1 MeV neutrons are presented. Bulk radiation defects were revealed by atomic force microscopy (AFM). Based on the results of capacitance-voltage measurements, the concentration of electrons was determined and their mobility was estimated before and after irradiation. On the basis of the results obtained using a combination of these methods, a technique is proposed for determining the average sizes of the space charge regions of clusters of radiation defects.