2Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
IONLASHTIRUVCHI NURLANISHLARNI QAYD QILUVCHI SI (GE) , SI (NI) VA SI(LI) TUZILMALARIGA ASOSLANGAN DETEKTORLAR OLISHNI TEXNOLOGIK XUSUSIYATLARI
I.A.Maripov, S.K.Otaboev
Fizika texnika instituti doktarantlari. imaripov@mail.ru
O'zbekiston.
Kirish. Biz o'rganayotgan stsintillyatsion detektorlarning boshqa detektorlarga nisbatan ustunligi uning zarralarni qayd qilish effektivligining kattaligi, vaqt bo'yicha ajrata olish qobiliyati kichikligi hamda tajribada ishlatish qulayligidadir. Stsintillyatsion detektorlar ionlashtiruvchi zarralar lyuminesentsiya chaqnashini keltirib chiqaradigan stsintillyator va qayd qiluvchi elektron tizimdan iborat. Stsintillyatsion detektorlar nafaqat ionlashtiruvchi nurlanishni qayd qilish, balki y -kvanta va neytronlarni aniqlash uchun ham qo'llaniladi.
Adabiyotlar tahlili. Yarimo'tkazgichli Si(Ge), Si(Ni) va Si(Li) asosidagi detektorlarni tayyorlash va ishlab chiqishda ko'pgina etakchi ilmiy markazlarda va oliy ta'lim muassasalarida, jumladan, Kolumbiya universiteti (AQSh), Kosmik va kosmonavtika fanlari instituti, Al-Farabi nomidagi Qozig'iston milliy universiteti, (Qozog'iston), Fiziko-texnika instituti (O'zbekiston) da olib borilmoqda. Akademik Yu.K. Akimovning ishlarida barcha turdagi yarimo'tkazgichli detektorlar texnologiyasi ko'rib chiqilgan
Tadqiqot metodologiyasi. Hozirgi vaqtga kelib, yadroviy nurlarni qayd qiluvchi binar asosli yarimo'tkazgich (Ge(Li), Ge, CdTe, CdZnTe, HgIn, GaAs) detektorlar yasalib keng qo'llanilmoqda. Bunday turdagi detektorlar xona temperaturasida ishlashi, tezkorligi va ekspress o'lchashlarda qo'llanilishi bilan samarali hisoblanadi. .[1]
Yadro nurlanishlarini qayd qiluvchi yarimo'tgazgichli detektorlar tayyorlash murakkab bo'lib, u mexanik, kimyoviy va temperaturali operatsiyalardan hamda strukturaviy dizaynlardan iborat. Ularning har biri o'z vazifasiga ega va aniq nazoratni talab qiladi.
Yadro nurlanishning xarakteristikasini juda uzoq vaqt mobaynida saqlab qolishi, yarimo'tkazgichli detektorlarning namunaviy texnologiyalari asosida aniqlanadi. Quyidagi ketma-ketlikda nurlanishning kremniyli detektorlarda olish usullari detektorlar tayyorlashning alohida bosqichlari hamda texnologik jarayonlarning nazorati ko'rib chiqildi. [2].
May 15, 2024
124
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
Kremniy monokristall plastinkalarini kesish uchun, tekislikka parallel qilib o'rnatilgan ichki kesadigan olmosli disklardan foydalanildi. Bunday kesishda buzilgan struktura va yuzadagi yoriqlar qatlam qalinligi 10 mkm va undan yuqori bo'ladi. Yuzadagi buzilgan struktura qatlami plastinada detektorning elektr va yadro xususiyatini yomonlashtiradi. Yoriqlar va boshqa strukturaviy nuqsonlar adtsorblangan namlik, kesish va silliqlash (shlifovka) jarayonida tushgan begona ionlarning yig'ilish joyi bo'lib xizmat qiladi. Bularning barchasi tashuvchilarning yashash vaqtini qisman kamaytiruvchi rekombinatsiya markazlarini vujudga keltiradi.
[3]
Shuning uchun plastinalarni M14-M5 mikrokukunlar bilan 50 mkm chuqurlikda ikkala tomondan silliqlash lozim, so'ngra boshqa mayda kukunlardan foydalanib ishlov beriladi. Ultratovushli aralashtirgichlardan foydalanib har bir markali kukundan so'ng plastinalar distillangan suvda yuviladi. So'ngra ular tarkibida sovunli suv bo'lgan ultratovushli vannada yog'sizlantirilib oqova distillangan suvda yuviladi, 3-4 minut davomida maxsus toza (MT) rusumli toluolda bir necha marta qaynatiladi va yakuniy yuvilishga qo'yiladi. Qarshiligi 10 MQsm dan kam bo'lmagan oqova distillangan suvda qayta ishlangach, namunalar 30-40 minut davomida filtr bilan quritiladi. Silliqlash (shlifovka) jarayonida paydo bo'lgan shikastlanish chuqurligi silliqlangan kukun zarrasidan sezilarli darajada katta bo'ladi. Olmosli kukundan foydalanilganda esa shikastlanish chiqurligi undan ham k o'proq bo'ladi. Mexanik silliqlashni to'liq qirish (travleniya) bilan o'zgartirish mumkin. Kimyoviy emirilish jarayonidan oldin kremniy plastinasi sirti tozalab olinadi, namuna distillangan suvda 15 minutdan kam bo'lmagan vaqtda yuviladi. [4]. Kremniy plastinasini kimyoviy ishlov berishda ftorli vodorod (HF), azot (HNO3) va uksus (CH3COOH) kislotalari ftoroplast materialidan tayyorlanilgan vannada kimyoviy qorishma tayyorlab olinadi va amalga oshiriladi. Kimyoviy emirilish jarayoni 1:5:1 nisbatda kislotalar yordamida qorishma tayyorlanib olinadi va xarorati 5 °S gacha pasaytiriladi. Bunda qorishma va vanna harorati past bo'lsa kimyoviy emirilish jarayoni sekin amalga oshadi, shu asnoda 15^20 daqiqa oralig'ida elektrodvigatel qurilmasidan foydalanilgan holda amalga oshirildi va emirilishni vaqt birligida nazorat qilish imkonini beradi. [5].
Tahlillar va natijalar. Eksperemental tadqiqotlar o'tkazishga mo'ljallangan kremniy plastinkalari ustida yuqorida aytib o'tilgan ishlarni bosqichma-bosqich bajarilgandan keyingi xolatlari 1-(a b-c) rasmda ko'rsatib o'tilgan.
125
May 15, 2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
a) Kremniy plastinkasini kesilgandan keyingi ko'rinishi
b) Kremniy plastinkasiga mexanik ishlov berilgandan keyingi ko'rinishi
s) Kremniy plastinkasiga kimyoviy ishlov berilgandan keyingi ko'rinishi
2-(a) rasm
2-(b)
2-(a-b-c) rasmlarda texnologik jarayonlardan so'ng skanerlovchi elektron mikroskop - SEM tomonidan olingan kremniy plastinalarning tasviri ko'rsatilgan.
2 (a)-rasmdan ko'rinib turibdiki, kremniy plastinasi kesilgandan so'ng yuzasida 250 nm qalinlikda notekisliklar hosil bo'ladi; mexanik ishlovdan so'ng 200 nm qalinlikga tushiriladi 2 (b) rasmda kimyoviy tozalashdan keyin nosimmetrik qatlam 150 nm gacha tushiriladi 2(c) rasm) Butun texnologik jarayondan so'ng kremniy yuzasida nosimmetrik qatlam kamayib borishi ko'rsatilgan.
Tayyor kremniy plastinkalariga kontakt xosil qilish vakuumny universal post qurulmasida VUP-4 amalga oshirildi. Maxsus dizayndagi tagliklar molibden va volframdan tayyorlanadi, ular spirtda yuviladi va keyin 10-15 daqiqa davomida vakuumda qizdiriladi. Molibden uzunligi 40 mm, bug'latgich va kremniy plastinkasi orasidagi masofa 80
mm qilib olingan.
Tayyor kremniy plastinkalari bug'latgichga joylashtirildi va 5 10-5 mm sim ust bosim ostida vakumli qurulma orqali kontaktlar olinadi. Kontakt sifatida kremniy plastinkalar uchun alyuminiy (300 Ä) va nikel 200 Ä) qalinlikda hosil qilindi 3 (a va b) rasmlar
rasm
2-(c)
rasm
May_15,_2024_
126
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current
O
a) Al (300 Á) uchirilgandan b) Ni ~200 Á) uchirilgandan keyingi keyingi ko'rinishi ko'rinishi
Avtomatik o'lchash qurilmasida detektorlarning volt-amper, volt-sig'im, yuqori chastotali volt-sig'im va spektrometrik va radiometrik kattaliklarini aniqlash, eksperimental va nazariy ma'lumotlarni tahlil qilish va ulami taqqoslash kabi tadqiqot usullari qo'llaniladi.
REFERENCES
1. Boyko V.I., Jerin I.I., Karataev V.D., Nedbaylo Yu.V., Silaev M.E Metodo' i priboro' dlya izmereniya yaderno'x i drugix radioaktivno'x materialov»..G'G'Uchebnoe posobie, 2011, C 44-56
2. V.K. Eremin, E.M. Verbitskaya, I.N. Ilyashenko, I.V. Eremin, N.N. Safonova i t.d. Mejsegmentnoe soprotivlenie v kremnievo'x pozitsionno-chuvstvitelno'x priemnikax izlucheniy na osnove p-n- perexodov G'G' Fizika i texnika poluprovodnikov, 2009. Tom 43, vo'p. 6, S. 825-829.
3. Azimov S.A., Muminov R.A., Shamirzaev S.X., Yafasov A.Ya. Kremniy litievo'e detektoro' yadernogo izlucheniya. Tashkent: Fan, 1981. S.3-87.14. Yu.A. Akimov Ispolzovanie poluprovodnikovo'x detektorov v fizike vo'sokix energii G'G' Fizika elementarno'x chastits i atomnogo yadra-1977, tom 8, vo'p. 1. S.193-219.
4. S. V. Zaitseva, S. Yu. Kupreenkoa, E. I. Raua, and A. A. Tatarintsev Semiconductor Detectors of Backscattered Electrons in a Scanning Electron Microscope: Characteristics and Applications Instruments and Experimental Techniques, 2015, Vol. 58, No. 6, pp. 757-764.
5. Boriskin, V. M. Eremenko, S. N. Mordyk, O. R. Savin, A. N. Skripchenko, V. E. Storizhko, and S. N. Khomenko G'G' Ion-Optical Characteristics of a Laser Mass Spectrometer with a Coordinate-Sensitive Microelectronic Detector Technical Physics, 2008, Vol. 53, No. 7, pp. 927-933.
127
May 15, 2024
