Реакция полупроводниковых материалов и воды на воздействие радиационных, космофизических и геофизических факторов окружающей среды

  1. Институт медико-биологических проблем РАН, Россия
  2. Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, Россия

   Во время экспериментальных исследований свойств проводимости
   полупроводниковых материалов и воды высокой очистки, подвергаемых
   воздействию электромагнитного и ионизирующего излучения низкой мощности,
   были обнаружены вариации темновых токов. Анализ данных, полученных в
   течение 2006-2013 гг. показал совпадение периодов и моментов возникновения
   этих вариаций с космофизическими и геофизическими событиями окружающего
   пространства. Так, было замечено, что во время и после солнечного затмения
   29 марта 2006 года в воде развивались колебания электронно-транспортных
   свойств воды с периодом 56 мин, которые накладывались на обычную суточную
   динамику токов. Наиболее ярким проявлением воздействия космофизических и
   геофизических факторов окружающей среды является существование суточной
   динамики токов в воде и полупроводниковых материалах. Изменения токов в
   материалах происходит при подключении твердых полупроводниковых пластин в
   диодном варианте и при постоянном напряжении 0,5-2,5 В. Среди выявленных
   периодичностей колебаний токов можно выделить 54 мин, 360 мин, 24 часа,
   3.5 и 13.7 суток. Возможным механизмом возникновения колебаний токов
   является изменение электрического потенциала на электродах в водных
   электрохимических ячейках и в области электрических контактов
   полупроводниковой пластины и в p-n переходе, вызванное эмиссией электронов
   из электродов (в случае водного датчика) за счет изменения
   электроактивности воды или в области контакта металл-полупроводник за счёт
   изменения работы выхода из полупроводника (изменения уровня Ферми) и
   металла и, как следствие, изменения концентрации основных носителей
   зарядов в объеме полупроводника, вызванного внешним слабым волновым
   воздействием. На основании результатов проводимых исследований
   предполагается в дальнейшем разработка измерителей состояния среды
   обитания экипажей орбитальных космических станций и воздушных судов с
   использованием водных и полупроводниковых датчиков.