Регистрация / Вход
Прислать материал

Моделирование спектральных характеристик GaAs детекторов

ФИО
Гальченко Артем Викторович
Электронная почта
87d27b3Galchenko@promtehnosert.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
Барышников Федор Михайлович, ассистент
Академическая группа
МПЭ-15-1
Наименование тезиса
Моделирование спектральных характеристик GaAs детекторов
Тезис

Энергетическое разрешение спектрометрического детектора заряженных частиц определяется несколькими составляющими, среди которых: флуктуация числа пар генерированных носителей, шумы детектора и электроники съема, 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.

Цель данной работы является оценка влияния разброса потерь энергии в мертвом слое на энергетическое разрешение детекторов заряженных частиц на основе GaAs и его учет при их проектировании.

Моделировалось 10событий в центр детектора под прямым углом в вакууме. Источником альфа частиц являлся монохроматический источник с энергией излучения- 5,5 МэВ. В результате моделирования и расчета, с учетом различных потерь, было получено для конструкции c барьером Шоттки 0,12 мкм – GaAs полное энергетическое разрешение FWHM равно 16,4 кэВ, для pin конструкции – 23,54 кэВ. Исходя из условий моделирования, полученные разрешения обусловлены только разбросом потерь энергии альфа-частиц в мертвом слое. Для сравнения, для детекторов с барьером Шоттки и p-i-n структурой экспериментально на источнике 238Pu (≈ 5,5 МэВ) были получены энергетические разрешения FWHM соответственно 17.5 и 24.1 кэВ при энергетических эквивалентах шума 9,6 и 16,1 кэВ. Это говорит о близком сходстве расчетных результатов с экспериментальными и указывает на значительный вклад флуктуаций потерь энергии в мертвом слое в разрешение детектора.