Родіонов, В.Н.Братусь, Т.І.Бубулис, А.2023-07-252023-07-252023Родіонов, В.Н. Сенсори на основі полікристалічного 3C-SIC: вплив легування бором / Родіонов В.Н., Братусь Т.І., Бубулис А. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 65(1). – С. 42-46. – Бібліогр.: 22 назви.0321-2211 (p)2663-3450 (e)https://ela.kpi.ua/handle/123456789/58582Як хімічно інертний широкозонний напівпровідниковий матеріал з високими твердістю і теплопровідністю, стабільними електричними характеристиками, карбід кремнію SiC є привабливим для застосування в електроніці та сенсорах, що працюють за складних умов. Останні передбачають екстремальні значення температури, тиску, ударні навантаження, радіаційний та хімічний впливи, що виникають в авіаційних і автомобільних двигунах, промислових газових турбінах, при розвідці нафти і газу тощо. Більш низькі температури вирощування полікристалічного кубічного карбіду кремнію, рс-3С-SiC, порівняно з монокристалічним, дозволяють значно знизити його вартість та розширити можливості застосування. З попередніх робіт випливає, що термочутливість рс-3С-SiC можна суттєво підвищити за допомогою легування акцепторною домішкою бору в процесі вирощування матеріалу. Метою даної роботи є визначення властивостей легованого бором pс-3CSiC для створення фотосенсорів і термосенсорів, а також термоанемометрів для екстремальних умов експлуатації. Показано, що легування pс-3C-SiC домішкою бору в процесі вирощування сприяє утворенню в забороненій зоні центрів акцепторного типу та появі особливостей у спектрі фоточутливості, що може мати практичний інтерес для фотовольтаїки. Для температур Т > 150 K провідність легованого зразка практично експоненціально збільшується з енергією активації 0,28 еВ, близькою до енергії активації фотопровідності того ж зразка. Це свідчить про те, що процес іонізації рівноважних та нерівноважних носіїв заряду відбувається з одних і тих самих домішкових центрів. Легування бором викликає появу широкої смуги фотопровідності з максимумом при 1,7 еВ в області домішкового поглинання рс-3C-SiC, подібно ситуації в монокристалічному 3CSiC. Визначено, що температурний коефіцієнт опору для легованого бором рс-3C-SiC дорівнює 3,0-10-2 град-1 при Т = 300 K і 1,1-10-2 град-1 при Т = 700 K, що майже на порядок більше ніж у термопар, а також металів, з яких виготовляють нитки анемометрів. Обговорення отриманих результатів дозволяє пов’язати величину енергії активації Е=0,28 еВ з рівнем мілкого бору в рс-3C-SiC та припускати природу цього центру у вигляді точкового дефекту, що містить атом бору, який заміщує в решітці 3C-SiC атом кремнію, тобто BSi. Запропоновано фотосенсори, які в ближньому ІЧ-діапазоні 0,6 - 1,8 мкм можна використовувати в якості сонячних елементів, а у видимій області 0,4 – 0,6 мкм спектру, - як фотоелементи. Здатність рс-3C-SiC працювати за екстремальних умов експлуатації, а також невисока відносно інших політипів SiC вартість технології виробництва приладів на його основі, дозволяють вважати його придатним матеріалом для створення сенсорів температури, термоанемометрів і фотосенсорів, а також детекторів для моніторингу ядерних об’єктів.ukполікристалічний карбід кремніюдомішка боруенергія активаціїфотосенсортермосенсортермоанемометрpolycrystalline silicon carbideboron impurityphotoconductivity spectrumactivation energyphotosensorsthermosensorsthermoanemometersArticlePp. 42-46https://doi.org/10.20535/1970.65(1).2023.283310536. 531; 551. 508.50000-0001-6300-4840