Abstract: Датчики ионизирующего излучения находят сегодня широкое применение в различ- ных областях, включая медицинскую диагностику, системы безопасности, термоядерные исследования и физику высоких энергий. Благодаря большой ширине запрещённой зоны, высокому полю пробоя, радиационной, термической и химической стабильности и высокой подвижности носителей заряда алмаз занимает особое место среди многообразия полупро- водниковых материалов, являясь одним из наиболее перспективных материалов для созда- ния фоточувствительных устройств, способных эффективно работать в экстремальных условиях. В данной работе представлены результаты исследования фотоэлектрических свойств тонких поликристаллических алмазных плёнок. Особенность исследуемых образ- цов заключается в способе формирования электрических контактов к алмазу. Для его реа- лизации применяется сфокусированное излучение лазера, с помощью которого субмикрон- ный поверхностный слой алмазной плёнки преобразовывается в электропроводящий sp2 - гибридизированный углеродный материал с омическим контактом к алмазу. Поликристаллические алмазные плёнки были синтезированы методом PECVD из смеси водорода и пентана, активированной СВЧ‑разрядом, в установке Astex SEKI Technotron AX5250M. Лазерная обработка поверхности проводилась с помощью лазерного гравера G‑Mark 110, оснащённого наносекундным УФ‑лазером с длиной волны 355 нм и мощностью 0,3 Вт. Для анализа химического состояния алмазной и графитизированной ла- зерным излучением поверхностей использовали методы рамановской и рентгеновской фо- тоэлектронной спектроскопии. Для исследования фотоэлектрических свойств поликристал- лических алмазных плёнок на их поверхности были сформированы графитизированные электроды встречно‑штыревой морфологии. Измерение фототока проводилось при облуче- нии образца излучением ксеноновой лампы (200-900 нм) и тормозным излучением рентге- новской трубки с медным анодом (0,2 А, 1–8 кВ), на графитизированные электроды пода- валось постоянное напряжение смещения от 1 до 100 В. Оценка характеристик алмазных датчиков показала, что они эффективно отсекают оптическое излучение и обладают фотооткликом в УФ‑области около 30 мА/Вт, сравни- мым со значением для аналогичных устройств с золотыми электродами. В области мягкого рентгеновского излучения продемонстрировано увеличение отклика до 1 А/Вт. Проведён- ное исследование демонстрирует перспективность использования поликристаллических алмазных плёнок с контактами, сформированными с помощью лазерного облучения, для создания полностью углеродных детекторов регистрации рентгеновского и ультрафиолето- вого излучения. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 22‑72‑10097‑П).

Cite: Седельникова О.В. , Федосеева Ю.В. , Городецкий Д.В. , Лисица Е.В. , Федоренко А.Д. , Ерофеев Р.С. , Булушева Л.Г. , Окотруб А.В.
ПОЛНОСТЬЮ УГЛЕРОДНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ НА ОСНОВЕ АЛМАЗА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Х Международная конференция "Электромагнитные свойства наноматериалов" 08-12 июн. 2026