> У нашій роботі ці відомості використовуються як основа для постановки експериментів і для інтерпретації отриманих результатів.
2. Методика експерименту
Об'єктом дослідження служить пластина кремнію марки КДБ - 1 з товщиною ~ 0,5 мм (виробництво Німеччина) і серійні кремнієві діоди КД907Г - 1. Пластини кремнію мали стандартну обробку граней - «робоча» сторона полірована і хімічно протравлена, зворотна - шліфована. Опромінення завжди проводилося із зворотного боку, а вимір мікротвердості Н - на «робочому» (особовий) стороні. Мікротвердість вимірювалася на приладі ПМТ - 3 при навантаженні на індектер 70 гр. при кожному вимірі для статистики проводилося 5 наколів, на кожному з них вимірювалися по 2 рази довжини двох діагоналей відбитка. Таким чином, в кожному експерименті отримували 20 значень довжин, з яких розраховувалося середнє значення. Вимірювання здійснювалися з використанням фотокамери. Мікрозображення поверхні відбитками відображалися на моніторі комп'ютера, за допомогою якого проводилися позиціонування нижньої лінзи об'єктива і фіксація значень довжин з наступним перерахунком в мікротвердість за формулою:
,
де m (г) - маса навантаження (70 г); l - «довжина» діагоналі відбитка в пікселях (pixl), коефіцієнт 6, 41 пов'язаний з перерахунком довжини діагоналей з піксілей в мікрометри, а коефіцієнт 18, 54 пов'язаний з перерахунком величин, що входять у формулу, у величину мікротвердості (в ГПа).
При вимірах деякі відбитки індентора (потрапляють в області великих скупчень дефектів) мали неправильну форму. Такі відбитки відбраковувалися, і в цьому випадку робилися додаткові відбитки.
Як показали численні досліди, при дотриманні даним оператором єдиної методики вимірювань статистичний розкид значень Н не перевищує 2%. Щоб мати запас надійності, ми вважали значущими відносні зміни Н, що перевищують 3%.
При опроміненні світлом зразків використовувалася лампа розжарювання від освітлювача до мікроскопа потужністю 20 Вт Лампа перебувала в стандартному кожусі. Інтенсивність регулювалася відстанню між ниткою лампи і зразком, яке становило r=7,0 см. Нитка лампи була завжди розташована паралельно поверхні зразка і мала довжину Z=6 мм. Тому, при визначенні інтенсивності j джерело світла можна було вважати точковим лише наближено. Відносна систематична помилка j, пов'язана з кінцевою довжиною нитки лампи, визначається з геометричного співвідношення:
(1)
(Т.к. інтенсивність світлового потоку пропорційна 1 /) JKKLHG
Зразки під час опромінення знаходилися на масивному металевому блоці, при цьому, як показали оцінки і вимірювання, стаціонарний нагрів не перевищував 2-3 ° С.
Для вивчення ЕД в системі «кремній- водний розчин NaCl» використовувалася кювету циліндричної форми (за зразком застосовуваної в медико-біологічних дослідженнях), виготовлена ??з фторпласта. Діаметр кювети 50 мм (рис. 3), товщина стінок 1 мм і товщина внутрішнього простору посудини - 5 мм. Кювета цілком заповнювалася розчином NaCl. Зразки (опромінюваний і детектор) кремнію марки КДБ - 1 розташовувалися в необхідних позиціях на кришці кювети і під нею (проти опромінюється). При цьому зразок - детектор розташовувався під час опромінення іншого зразка в тіні, на різних відстанях від опромінюється, і для кращого контакту з кришкою злегка притискався до неї. Мікротвердість після впливу вимірювалася на нижній стороні зразка-детектора.
Рис. 3. Система «кремній- водний розчин NaCl». 1- кювету, 2-водний розчин, 3-опромінений світлом зразок, 4-зразки-детектори, 5-кордон світла і тіні.
У нашій роботі була так само виконана серія експериментів, в яких для порушення ефекту дальнодії використовувалися кремнієві діоди, що знаходяться в щільному контакті з кришкою кювети. Діоди притискалися до кришки кювети базовою поверхнею (на ній були відсутні які-небудь покриття, крім ЕО) за допомогою спеціального пружинного пристосування, а вимір мікротвердості проводилося (відразу після впливу) на обох сторонах зразка -детектор, розташованого безпосередньо напроти діодним плати.
Як діодів використовувався промисловий чіп «КД907Г - 1» (імпульсний діод) розміром 0,7х0,7 мм2, на якому були 4 планарних pn переходу (діаметром ~ 300 мкм) із загальною базою (рис. 4).
Рис. 4. Структура діодного чіпа КД.
Всі 4 діода були з'єднані паралельно (Електрична схема з'єднання діодів і підключень їх до джерела живлення представлена ??на рис. 5), і під час впливу через них пропускався сумарний прямий струм I=0,25 мА при U? 0,3 В протягом ~ 1 с (потужність W? 0,75х10-4 Вт, виділена енергія Е? 0,07 Дж, щільність потужності J=I * U/S=10-1 Вт? см - 2, де S - сумарна площа pn чотирьох переходів).
Рис. 5. Електрична схема з'єднання діодів
Зауважимо, що величина J в цьому випадку ...
