Aukštųjų energijų fizikos eksperimentuose plačiai taikomi puslaidininkiniai pin struktūros dalelių detektoriai jonizuojančiosioms dalelėms registruoti. Radiacinė spinduliuotė sukuria defektus medžiagoje ir neigiamai įtakoja detektorių parametrus, todėl būtina charakterizuoti apšvitintus detektorius ieškant būdų, kaip juos patobulinti. Apšvitintų detektorių charakterizavimui taikomi volt-amperinių, volt-faradinių būdingųjų dydžių matavimai ir analizė, giliųjų lygmenų talpinė bei šiluma skatinamų srovių spektroskopija. Tačiau stipriai apšvitintuose detektoriuose, kai defektų koncentracija viršija legirantų koncentraciją bei išauga nuotėkio srovė, šie metodai negali būti taikomi siekiant korektiškai įvertinti radiacinių defektų parametrus. Šiame darbe buvo sukurti modeliai, apibūdinantys slinkties sroves, tekančias detektoriuje dėl elektrinio lauko persiskirstymo keičiantis išorinei įtampai arba elektriniame lauke judant injektuotam krūviui. Šie modeliai buvo pritaikyti naujų metodikų sukūrimui, kurios įgalina įvertinti krūvio pernašos, pagavimo, rekombinacijos/generacijos parametrus stipriai apšvitintuose detektoriuose po apšvitos. Sukurti metodai buvo pritaikyti defektų spektroskopijai ir skersinei žvalgai sluoksninėse struktūrose bei defektų evoliucijos tyrimams apšvitos metu. Disertacijoje pateikti ir aptarti apšvitintų detektorių ir apšvitos metu pasireiškiančios parametrų kaitos rezultatai. Elektronikos grandynuose plačiai naudojami galios pin struktūros diodai, kurie... [toliau žr. visą tekstą] / In high energy physics experiments the semiconductor particle detectors of pin structure are commonly employed for tracking of the ionising particles. However, ionising radiation creates defects and consequently affects the parameters of particle detectors. Therefore, it is necessary to characterize irradiated detectors and search for the new approaches on how to suppress or control the degradation process. Measurements of current-voltage, capacitance-voltage characteristics as well as deep level transient spectroscopy, thermally stimulated currents spectroscopy are employed for the characterization of irradiated particle detectors. At high irradiation fluences when defects concentration exceeds that of dopants, a generation current increases and, thus, the above mentioned techniques can not be applied for the correct evaluation of defect parameters. In this work, models describing displacement currents in detectors due to redistribution of electric field determined by variations of external voltage or a moving charge in electric field are discussed. These models were applied for creation of the advanced techniques which allow evaluating of charge transport, trapping and recombination/generation parameters in heavily irradiated detectors after irradiation. These techniques were applied for the spectroscopy of deep levels associated with defects, for cross-sectional scans within layered junction structures as well as for examination of defects evolution during irradiation. In... [to full text]

In high energy physics experiments the semiconductor particle detectors of pin structure are commonly employed for tracking of the ionising particles. However, ionising radiation creates defects and consequently affects the parameters of particle detectors. Therefore, it is necessary to characterize irradiated detectors and search for the new approaches on how to suppress or control the degradation process. Measurements of current-voltage, capacitance-voltage characteristics as well as deep level transient spectroscopy, thermally stimulated currents spectroscopy are employed for the characterization of irradiated particle detectors. At high irradiation fluences when defects concentration exceeds that of dopants, a generation current increases and, thus, the above mentioned techniques can not be applied for the correct evaluation of defect parameters. In this work, models describing displacement currents in detectors due to redistribution of electric field determined by variations of external voltage or a moving charge in electric field are discussed. These models were applied for creation of the advanced techniques which allow evaluating of charge transport, trapping and recombination/generation parameters in heavily irradiated detectors after irradiation. These techniques were applied for the spectroscopy of deep levels associated with defects, for cross-sectional scans within layered junction structures as well as for examination of defects evolution during irradiation. In... [to full text] / Aukštųjų energijų fizikos eksperimentuose plačiai taikomi puslaidininkiniai pin struktūros dalelių detektoriai jonizuojančiosioms dalelėms registruoti. Radiacinė spinduliuotė sukuria defektus medžiagoje ir neigiamai įtakoja detektorių parametrus, todėl būtina charakterizuoti apšvitintus detektorius ieškant būdų, kaip juos patobulinti. Apšvitintų detektorių charakterizavimui taikomi volt-amperinių, volt-faradinių būdingųjų dydžių matavimai ir analizė, giliųjų lygmenų talpinė bei šiluma skatinamų srovių spektroskopija. Tačiau stipriai apšvitintuose detektoriuose, kai defektų koncentracija viršija legirantų koncentraciją bei išauga nuotėkio srovė, šie metodai negali būti taikomi siekiant korektiškai įvertinti radiacinių defektų parametrus. Šiame darbe buvo sukurti modeliai, apibūdinantys slinkties sroves, tekančias detektoriuje dėl elektrinio lauko persiskirstymo keičiantis išorinei įtampai arba elektriniame lauke judant injektuotam krūviui. Šie modeliai buvo pritaikyti naujų metodikų sukūrimui, kurios įgalina įvertinti krūvio pernašos, pagavimo, rekombinacijos/generacijos parametrus stipriai apšvitintuose detektoriuose po apšvitos. Sukurti metodai buvo pritaikyti defektų spektroskopijai ir skersinei žvalgai sluoksninėse struktūrose bei defektų evoliucijos tyrimams apšvitos metu. Disertacijoje pateikti ir aptarti apšvitintų detektorių ir apšvitos metu pasireiškiančios parametrų kaitos rezultatai. Elektronikos grandynuose plačiai naudojami galios pin struktūros diodai, kurie... [toliau žr. visą tekstą]

The work deals with the capacitance measurement of high-voltage PN junctions. The work is divided into theoretical and practical parts. The theoretical part presents insight into the fundamental properties of PN junctions and methods for measuring of the capacitance of PN junctions, primarily by C-V measurement. In the practical part, several kinds of measuring circuits are introduced and a suitable method of measurement is found. The calculations of basic parameters - the width of the base and resistivity are presented and discussed. The results were compared with the values obtained by calculation from the technological parameters of the junction.

The content of this thesis is the validation of the method of dynamic testing of solar photovoltaic cells. Testing methods for determining the parameters of the photovoltaic cell replacement scheme has been verified through testing a set of crystalline silicon photovoltaic cells. To accelerate the diffusion capacity measurement and to improve reproducibility of the measurement we propose new method of determining the time constant for diffusion capacitance using a combination of two short pulses. For this method of measurement new scheme for dynamic tester timing has been proposed and implemented.