InP中子位移损伤效应的Geant4模拟OA北大核心CSTPCD
Geant4 simulation of neutron displacement damage effect in InP
磷化铟(InP)作为第二代化合物半导体材料,抗辐照能力强,光电转换效率高,在光子领域和射频领域具有优势.大气空间中,InP半导体器件受大气中子辐照影响,器件性能发生退化.本文采用蒙特卡罗模拟软件Geant4对InP中子辐照效应进行模拟,得到InP中不同能量中子产生的位移损伤初态分布.结果表明:在微米量级内,非电离能量损失(NIEL)随深度均匀分布,在厘米及更高量级上,NIEL随着入射深度的增大而降低,当靶材料足够厚时可以降低至零;分析1—20 MeV中子入射3μm InP产生的NIEL及其随深度分布,发现NIEL随入射中子能量的增加呈现出先升后降的趋势,该趋势主要由非弹性散射反应产生的初级反冲原子(PKA)造成;分析1—20 MeV中子入射3μm InP产生的PKA种类、能量,发现In/P的PKA占比较大,是产生位移损伤的主要因素,中子能量越高,PKA的种类越丰富,PKA最大动能越大,但PKA主要分布在低能部分.研究结果对InP基5G器件在大气中子辐射环境中的长期应用具有理论和指导价值.
李薇;白雨蓉;郭昊轩;贺朝会;李永宏
西安交通大学核科学与技术系, 西安 710049西安交通大学核科学与技术系, 西安 710049西安交通大学核科学与技术系, 西安 710049西安交通大学核科学与技术系, 西安 710049西安交通大学核科学与技术系, 西安 710049
中子InP位移损伤非电离能量损失
《物理学报》 2022 (8)
71-78,8
基础加强计划(批准号:2019-JCJQ-ZD-267)资助的课题.
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