Abstract: В работе проведено исследование возможности применения поликристаллических алмазных пленок для измерения интенсивности оптического и рентгеновского излучения. Синтез поликристаллических алмазных пленок проводился методом плазмохимического осаждения из газовой фазы в микроволновом плазменном реакторе пониженного давления «Astex». Активация плазмы осуществлялась микроволновым генератором с частотой 2.45 ГГц, мощностью 3 кВт и при давлении газовой среды ~110 мбар. В качестве основного плазмообразующего газа использовался водород, поступавший со скоростью 500 мл/мин. В качестве углеродного предшественника подавались насыщенные пары пентана (C5H12) при комнатной температуре, поток ~15 мл/мин. Синтезы алмазных пленок проводился на пластинах полированного кремния (100) размером 10х10 мм2 и более и толщиной 0,45 мм. Для создания центров зародышеобразования алмазных кристаллов перед проведением синтеза на подложки наносилась дисперсия детонационных наноалмазов. После синтеза кремниевая подложка стравливалась в плавиковой кислоте. В результате были получены свободные поликристаллические алмазные пленки толщиной ~100 мкм. Для изготовления детекторов излучения и создания электропроводящих контактов проводилось локальное облучение фокусированным УФ лазером. Лазерная обработка приводит к формированию на поверхностных углубленных полосок из слоев sp2 углерода с проводимостью ~ 30000 См/м. На поверхности алмазной пленки были сформированы два электрода в форме встречных периодических полосок, соединенных общими токопроводящими шинами. Расстояние между полосками составляло 500 мкм, ширина токопроводящего канала составила 200 мкм, расстояние между противоположными электродами составило 500 мкм. Фотоэлектрические свойства детекторов определялись по изменению тока, протекающего между противоположными шинами через диэлектрический разрыв, при облучении видимым светом и рентгеновским излучением. Результаты демонстрируют перспективность использования алмазных пленок с графитизированными проводящими электродами в качестве детекторов мягкого рентгеновского и оптического излучения. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (№ 22-72-10097.)

Cite: Городецкий Д.В. , Седельникова О.В. , Федосеева Ю.В. , Кондранова А.М. , Шляхова Е.В. , Гусельников А.В. , Окотруб А.В.
Применение поликристаллических алмазных пленок для детектирования рентгеновского и оптического излучения
Пятая российская конференция "Графен: молекула и 2D кристалл" 11-15 авг. 2025