Регистрация / Вход
Прислать материал

Учет влияния флуктуаций потерь энергии заряженных частиц в мертвом слое на энергетическое разрешение спектрометрических детекторов на GaAs

ФИО
Левушкин Максим Михайлович
Электронная почта
277e0b176aL_maxwell@mail.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
Барышников Фёдор Михайлович
Академическая группа
ППЭ-12-2
Наименование тезиса
Учет влияния флуктуаций потерь энергии заряженных частиц в мертвом слое на энергетическое разрешение спектрометрических детекторов на GaAs
Тезис

Полупроводниковые детекторы в настоящее время используются в различных областях науки и техники, в том числе ядерной физике, физике элементарных частиц, астрономии и медицине. В настоящий момент детекторы на основе полуизолирующего и высокоомного GaAs оказались пригодными только лишь для регистрации частиц, но не для спектрометрии. Детекторы со спектрометрическими свойствами впервые были получены на эпитаксиальных слоях GaAs. Такие детекторы обладают достаточно высоким энергетическим разрешением.

Энергетическое разрешение спектрометрического детектора заряженных частиц определяется несколькими составляющими, среди которых: флуктуация эффективности сбора носителей, разброс потерь энергии в мертвом слое детектора и другие. При современной технологии развития детекторов на основе высокочистых слоев GaAs последняя составляющая может быть одной из основных, если не решающей.

Целью настоящей работы являлся учет влияния разброса потерь энергии альфа-частиц с энергией 5.499 МэВ в мертвом слое GaAs детектора с Pt барьером Шоттки на его энергетическое разрешение посредством моделирования с помощью программного пакета GEANT4. Для различных толщин платинового контакта Шоттки были определены зависимости числа событий от энергетических потерь альфа-частиц.

Было установлено, что в случае толщины слоя платины менее 20 нм для флуктуаций энергетических потерь происходит постепенный переход от распределения Гаусса к распределению Ландау и вклад потерь в мертвом слое резко снижается при толщинах менее 15 нм. Таким образом, при толщинах Pt контакта менее 15 нм мертвый слой детектора не вносит значительного вклада в разрешение детектора. Для толщины мертвого слоя 12 нм расчетное значение разброса потерь энергии составило всего 6.5 кэВ.

Научный руководитель - Барышников Фёдор Михайлович.