Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников
Рассмотрен метод определения параметров переноса заряда в детекторах гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников с использованием численного расчета эффективности сбора заряда и чувствительности детекторов....
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52427 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников / А.А. Захарченко, И.М. Прохорец, В.Е. Кутний, А.В. Рыбка, М.А. Хажмурадов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 41-45. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52427 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Захарченко, А.А. Прохорец, И.М. Кутний, В.Е. Рыбка, А.В. Хажмурадов, М.А. 2014-01-01T17:35:06Z 2014-01-01T17:35:06Z 2008 Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников / А.А. Захарченко, И.М. Прохорец, В.Е. Кутний, А.В. Рыбка, М.А. Хажмурадов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 41-45. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52427 Рассмотрен метод определения параметров переноса заряда в детекторах гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников с использованием численного расчета эффективности сбора заряда и чувствительности детекторов. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Функциональная микро- и наноэлектроника Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников Розрахунок транспортних властивостей детекторів гама-випромінювання на основі напівізолюючих напівпровідників Calculation of transport parameters of gamma-radiation detectors based on semi-insulating semiconductors Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| spellingShingle |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников Захарченко, А.А. Прохорец, И.М. Кутний, В.Е. Рыбка, А.В. Хажмурадов, М.А. Функциональная микро- и наноэлектроника |
| title_short |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| title_full |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| title_fullStr |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| title_full_unstemmed |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| title_sort |
расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников |
| author |
Захарченко, А.А. Прохорец, И.М. Кутний, В.Е. Рыбка, А.В. Хажмурадов, М.А. |
| author_facet |
Захарченко, А.А. Прохорец, И.М. Кутний, В.Е. Рыбка, А.В. Хажмурадов, М.А. |
| topic |
Функциональная микро- и наноэлектроника |
| topic_facet |
Функциональная микро- и наноэлектроника |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Розрахунок транспортних властивостей детекторів гама-випромінювання на основі напівізолюючих напівпровідників Calculation of transport parameters of gamma-radiation detectors based on semi-insulating semiconductors |
| description |
Рассмотрен метод определения параметров переноса заряда в детекторах гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников с использованием численного расчета эффективности сбора заряда и чувствительности детекторов.
|
| issn |
2225-5818 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52427 |
| citation_txt |
Расчет транспортных свойств детекторов гамма-излучения на основе полуизолирующих полупроводников / А.А. Захарченко, И.М. Прохорец, В.Е. Кутний, А.В. Рыбка, М.А. Хажмурадов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 41-45. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT zaharčenkoaa rasčettransportnyhsvoistvdetektorovgammaizlučeniânaosnovepoluizoliruûŝihpoluprovodnikov AT prohorecim rasčettransportnyhsvoistvdetektorovgammaizlučeniânaosnovepoluizoliruûŝihpoluprovodnikov AT kutniive rasčettransportnyhsvoistvdetektorovgammaizlučeniânaosnovepoluizoliruûŝihpoluprovodnikov AT rybkaav rasčettransportnyhsvoistvdetektorovgammaizlučeniânaosnovepoluizoliruûŝihpoluprovodnikov AT hažmuradovma rasčettransportnyhsvoistvdetektorovgammaizlučeniânaosnovepoluizoliruûŝihpoluprovodnikov AT zaharčenkoaa rozrahunoktransportnihvlastivosteidetektorívgamavipromínûvannânaosnovínapívízolûûčihnapívprovídnikív AT prohorecim rozrahunoktransportnihvlastivosteidetektorívgamavipromínûvannânaosnovínapívízolûûčihnapívprovídnikív AT kutniive rozrahunoktransportnihvlastivosteidetektorívgamavipromínûvannânaosnovínapívízolûûčihnapívprovídnikív AT rybkaav rozrahunoktransportnihvlastivosteidetektorívgamavipromínûvannânaosnovínapívízolûûčihnapívprovídnikív AT hažmuradovma rozrahunoktransportnihvlastivosteidetektorívgamavipromínûvannânaosnovínapívízolûûčihnapívprovídnikív AT zaharčenkoaa calculationoftransportparametersofgammaradiationdetectorsbasedonsemiinsulatingsemiconductors AT prohorecim calculationoftransportparametersofgammaradiationdetectorsbasedonsemiinsulatingsemiconductors AT kutniive calculationoftransportparametersofgammaradiationdetectorsbasedonsemiinsulatingsemiconductors AT rybkaav calculationoftransportparametersofgammaradiationdetectorsbasedonsemiinsulatingsemiconductors AT hažmuradovma calculationoftransportparametersofgammaradiationdetectorsbasedonsemiinsulatingsemiconductors |
| first_indexed |
2025-11-26T00:06:43Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:06:43Z |
| _version_ |
1850591376231628800 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
41
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
18.12 2007 ã.
Îïïîíåíòû ä. ô.-ì. í. Â. È. ÑÒÀÔÅÅÂ
(ÍÏÎ «Îðèîí», ã. Ìîñêâà),
ä. ô.-ì. í. Ä. Â. ÊÎÐÁÓÒßÊ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
À. À. ÇÀÕÀÐ×ÅÍÊÎ, ê. ô.-ì. í. È. Ì. ÏÐÎÕÎÐÅÖ,
ê. ò. í. Â. Å. ÊÓÒÍÈÉ, ê. ô.-ì. í. À. Â. ÐÛÁÊÀ,
ä. ò. í. Ì. À. ÕÀÆÌÓÐÀÄÎÂ
Óêðàèíà, ã. Õàðüêîâ, Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð
«Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò»
E-mail: rybka@kipt.kharkov.ua
Ðàññìîòðåí ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ïàðà-
ìåòðîâ ïåðåíîñà çàðÿäà â äåòåêòîðàõ
ãàììà-èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå ïîëóèçîëèðó-
þùèõ ïîëóïðîâîäíèêîâ ñ èñïîëüçîâàíè-
åì ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà ýôôåêòèâíîñòè
ñáîðà çàðÿäà è ÷óâñòâèòåëüíîñòè äå-
òåêòîðîâ.
Êà÷åñòâî ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äåòåêòîðîâ, ïðèìå-
íÿåìûõ äëÿ ðåãèñòðàöèè γ-èçëó÷åíèÿ, õàðàêòåðèçóåò-
ñÿ óðîâíåì ñáîðà íåðàâíîâåñíîãî çàðÿäà, êîòîðûé
îáðàçóåòñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì γ-êâàíòîâ. Äëÿ êîëè÷å-
ñòâåííîãî îïèñàíèÿ ïðîöåññà ñáîðà çàðÿäà îáû÷íî
èñïîëüçóåòñÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ïðîèçâåäåíèþ ïîä-
âèæíîñòè (µ) íà âðåìÿ æèçíè (τ) íîñèòåëåé çàðÿäà,
ò. å. µτ [1 , 2], êîòîðàÿ îïðåäåëÿåò äëèíó ñâîáîäíîãî
ïðîáåãà íîñèòåëåé. Ïàðàìåòðû ïåðåíîñà çàðÿäà íå-
îáõîäèìû äëÿ ðàñ÷åòà ôóíêöèè îòêëèêà â çàâèñèìî-
ñòè îò ýíåðãèè è óãëà ïàäåíèÿ γ-êâàíòîâ, ÿâëÿþùåéñÿ
îñíîâíîé õàðàêòåðèñòèêîé äåòåêòîðà.
Çíà÷åíèÿ (µτ)e äëÿ ýëåêòðîíîâ ó äåòåêòîðîâ íà áàçå
âûñîêîîìíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñîåäèíåíèé (CdTe,
CdZnTe, HgI2 è äð.) îáû÷íî áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê
ïðåâûøàþò äûðî÷íûå � (µτ)h [1�3]. Òàêîå ðàçëè-
÷èå ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà ïðèâîäèò ê íåïîëíîìó ñáî-
ðó çàðÿäà, ÷òî â çíà÷èòåëüíîé ìåðå âëèÿåò íà ñïåêò-
ðîìåòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè äåòåêòîðîâ: ïîëîæå-
íèå è ôîðìó ïèêà ïîëíîãî ïîãëîùåíèÿ, îòíîøåíèå
ïèê/äîëèíà è ðàçðåøåíèå ïî ýíåðãèè [4]. Â äåòåêòî-
ðàõ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ äîçèìåòðèè ãàììà-èçëó-
÷åíèÿ, ñáîð çàðÿäà îïðåäåëÿåò îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì,
óñòàíàâëèâàÿ íèæíèé ïîðîã ýíåðãèé ðåãèñòðèðóåìî-
ãî γ-èçëó÷åíèÿ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè âûñîêîîìíûõ ïî-
ëóïðîâîäíèêîâ â äîçèìåòðèè òðåáóåòñÿ êîððåêöèÿ
÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðîâ ê ýíåðãèè γ-èçëó÷åíèÿ
[5 �7]. Äëÿ ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ ýòîé êîððåêöèè òàê-
æå íåîáõîäèìî îïðåäåëÿòü ïðîèçâåäåíèå µτ äëÿ ýëåê-
òðîíîâ è äûðîê [8].
Ïðÿìûå èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà çàðÿäà [9],
îñíîâàííûå íà ýôôåêòå Õîëëà, â âûñîêîîìíûõ äå-
òåêòîðàõ çàòðóäíåíû èç-çà íèçêîé êîíöåíòðàöèè íî-
ñèòåëåé, îòíîñèòåëüíî áîëüøèõ ïîâåðõíîñòíûõ òî-
êîâ óòå÷êè è ìàëûõ ðàçìåðîâ îáðàçöîâ. Âëèÿíèå ýòèõ
ôàêòîðîâ ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî îøèáêè èçìåðåíèÿ
îêàçûâàþòñÿ ñîïîñòàâèìûìè ñî çíà÷åíèÿìè îïðåäå-
ëÿåìûõ ïàðàìåòðîâ [10]. Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ïîäâèæ-
ÐÀÑ×ÅÒ ÒÐÀÍÑÏÎÐÒÍÛÕ ÑÂÎÉÑÒ ÄÅÒÅÊÒÎÐÎÂ
ÃÀÌÌÀ-ÈÇËÓ×ÅÍÈß ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ
ÏÎËÓÈÇÎËÈÐÓÞÙÈÕ ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂ
íîñòü è âðåìÿ æèçíè ìîæíî èçìåðèòü òîëüêî äëÿ ýëåê-
òðîíîâ [11�13].
Íàèáîëåå ÷àñòî äëÿ èçó÷åíèÿ òðàíñïîðòíûõ
ñâîéñòâ âûñîêîîìíûõ äåòåêòîðîâ èñïîëüçóåòñÿ àíà-
ëèç èõ îòêëèêà íà îáëó÷åíèå α-÷àñòèöàìè [1, 14, 15]
è γ-êâàíòàìè íèçêèõ ýíåðãèé [16]. Ïðîâåäåííûé íàìè
àíàëèç [17] ïîêàçàë, ÷òî íà ïðàêòèêå ýòè ìåòîäû ïðè-
ìåíèìû òîëüêî äëÿ äåòåêòîðîâ γ-èçëó÷åíèÿ ñïåêòðî-
ìåòðè÷åñêîãî êà÷åñòâà. Ñîãëàñíî êëàññèôèêàöèè
eV PRODUCTS ê íèì îòíîñÿòñÿ äåòåêòîðû ñ ðàçðå-
øàþùåé ñïîñîáíîñòüþ áîëåå 3% íà ëèíèè 662 êýÂ.
Äëÿ äåòåêòîðîâ-ñïåêòðîìåòðîâ (µτ)e>1⋅10�3 ñì2/Â. Â
ïîñëåäíèå ãîäû äëÿ ñîåäèíåíèé CdTe (CdZnTe) ïðåä-
ëîæåí ðÿä ìåòîäèê îïðåäåëåíèÿ âåëè÷èí (µτ)e,h, îñ-
íîâàííûõ íà ñðàâíåíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è ðàñ÷åò-
íûõ γ-ñïåêòðîâ, ïîëó÷åííûõ ìåòîäîì ìàòåìàòè÷åñ-
êîãî ìîäåëèðîâàíèÿ [18�20]. Ìåòîäû ìîäåëèðîâà-
íèÿ ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü ïàðàìåòðû ïåðåíîñà äëÿ
îáîèõ òèïîâ íîñèòåëåé. Îäíàêî, òàê êàê ôîðìà ðåãè-
ñòðèðóåìûõ ñïåêòðîâ ÷óâñòâèòåëüíà ê óðîâíþ øó-
ìîâ, íàëè÷èþ ðàññåèâàþùèõ ñðåä è âàðèàöèÿì ýëåê-
òðè÷åñêîãî ïîëÿ âíóòðè äåòåêòîðîâ, ïîäáîð ñîãëàñó-
þùèõñÿ ñ ýêñïåðèìåíòîì çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ òðå-
áóåò áîëüøîãî âðåìåíè âû÷èñëåíèé. Ðàñ÷åòíûå âå-
ëè÷èíû (µτ)e,h ìîãóò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíûõ çíà÷åíèé, ïîëó÷åííûõ ðàçëè÷íûìè
ìåòîäàìè. Òàê, ñîïîñòàâëåíèå ñ äàííûìè ðàñ÷åòà
(µτ)e,h ïî ñïåêòðàì α-÷àñòèö ïîêàçàëî, ÷òî ïîäãîíêà
çàâèñèìîñòè ïîëîæåíèÿ α-ïèêîâ îò íàïðÿæåíèÿ ñìå-
ùåíèÿ ïðèâîäèò ê çíà÷åíèÿì (µτ)e â 1,3 ðàçà ìåíü-
øèì, à äëÿ (µτ)h � â 3 ðàçà ìåíüøèì, ÷åì â ñëó÷àå
ìîäåëèðîâàíèÿ ôîòîïèêîâ γ-èçëó÷åíèÿ [21].
Ðàçðàáîòêà è ñîâåðøåíñòâîâàíèå ìåòîäèêè îïðå-
äåëåíèÿ òðàíñïîðòíûõ ïàðàìåòðîâ âûñîêîîìíûõ ïî-
ëóïðîâîäíèêîâûõ äåòåêòîðîâ äëÿ äîçèìåòðèè γ-èçëó-
÷åíèÿ îñòàåòñÿ äîñòàòî÷íî àêòóàëüíîé, òàê æå êàê è
çàäà÷à êîíòðîëÿ ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà çàðÿäà â äåòåê-
òîðàõ, íàõîäÿùèõñÿ â ñèëüíûõ ðàäèàöèîííûõ ïîëÿõ.
Îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè è óñëîâèÿ èñïîëüçîâàíèÿ
òàêèõ äåòåêòîðîâ òðåáóþò ïðèìåíåíèÿ ÷èñëåííûõ ìå-
òîäîâ ðàñ÷åòà èõ òðàíñïîðòíûõ õàðàêòåðèñòèê.
Öåëü äàííîé ðàáîòû ñîñòîèò â ðàçðàáîòêå è âåðè-
ôèêàöèè ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà çà-
ðÿäà â âûñîêîîìíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äåòåêòîðàõ
γ-èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå èõ äîçèìåòðè÷åñêèõ õàðàêòå-
ðèñòèê ñ ïðèìåíåíèåì ìåòîäîâ èìèòàöèîííîãî ìî-
äåëèðîâàíèÿ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
42
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Ìîäåëèðîâàíèå ÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðîâ
γγγγγ-èçëó÷åíèÿ
Ðàññìîòðåííûå â ðàáîòàõ [11�20] ìåòîäû îïðå-
äåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà íîñèòåëåé çàðÿäà äàþò
õîðîøèå ðåçóëüòàòû äëÿ âûñîêîîìíûõ äåòåêòîðîâ
ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãî êà÷åñòâà. Äåòåêòîðû, ïðåäíàç-
íà÷åííûå äëÿ äîçèìåòðèè γ-èçëó÷åíèÿ, îáû÷íî èìå-
þò õóäøèå ïàðàìåòðû ïåðåíîñà è çíà÷èòåëüíî áîëåå
âûñîêèå óðîâíè øóìîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ äåòåêòîðà-
ìè-ñïåêòðîìåòðàìè. Â ðåçóëüòàòå â òàêèõ äåòåêòîðàõ
ôîòîïèêè ïðè çíà÷åíèÿõ ýíåðãèè γ-êâàíòîâ âûøå
150 êýÂ âûðîæäàþòñÿ, à ïðè áîëåå íèçêîé ýíåðãèè
� èñêàæàþòñÿ. Äëÿ α-÷àñòèö ïèêè ïîãëîùåíèÿ ïðè
îáëó÷åíèè ñî ñòîðîíû ïîëîæèòåëüíîãî êîíòàêòà òàê-
æå âûðîæäàþòñÿ. Ýòî íå ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü ðàñ-
ñìîòðåííûå ìåòîäû äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ
(µτ)e,h äîçèìåòðè÷åñêèõ äåòåêòîðîâ.
Ïðåäñòàâëÿåò òàêæå èíòåðåñ êîíòðîëü ïàðàìåòðîâ
äåòåêòîðîâ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè â ìîùíûõ ðàäèà-
öèîííûõ ïîëÿõ. Êîíñòðóêöèÿ äîçèìåòðè÷åñêèõ ïðè-
áîðîâ íå îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ
äëÿ ýòîãî α-÷àñòèö è γ-êâàíòîâ ñ íèçêîé ýíåðãèåé, ïî-
ñêîëüêó îíè áóäóò ïîëíîñòüþ ïîãëîùåíû êîðïóñîì
äåòåêòîðà è ìàòåðèàëàìè, ïðèìåíÿåìûìè äëÿ åãî ãåð-
ìåòèçàöèè.
 ðàáîòàõ [8, 22] íàìè ðàññìîòðåíà ìîäåëü ðàñ-
÷åòà äîçèìåòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê CdTe (CdZnTe)-
äåòåêòîðîâ γ-èçëó÷åíèÿ ìåòîäîì Ìîíòå-Êàðëî ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì ïðîãðàììû ìîäåëèðîâàíèÿ òðàíñïîð-
òèðîâàíèÿ ôîòîíîâ è ýëåêòðîíîâ EGSnrc. EGSnrc �
ýòî êëàññè÷åñêèé êîä Ìîíòå-Êàðëî, ïîçâîëÿþùèé ìî-
äåëèðîâàòü âçàèìîäåéñòâèå ôîòîíîâ â ñðåäàõ ðàçëè÷-
íîãî ñîñòàâà è ãåîìåòðèè [23]. Ðàçðàáîòàííûé íàìè
ïðîãðàììíûé êîä, âñòðàèâàåìûé â EGSnrc, äàåò âîç-
ìîæíîñòü ìîäåëèðîâàòü îòêëèê äåòåêòîðà äëÿ êàæ-
äîãî îäèíî÷íîãî γ-êâàíòà ñ ó÷åòîì ñòàòèñòè÷åñêèõ
ýôôåêòîâ ãåíåðàöèè ïàð â îáúåìå äåòåêòîðà è èçìå-
íåíèÿ àìïëèòóäû èìïóëüñà ïîä âëèÿíèåì øóìîâ ýëå-
ìåíòîâ ýëåêòðîíèêè. Â äàííîé ðàáîòå êðîìå CdTe
(CdZnTe) èññëåäîâàíû òàêæå õàðàêòåðèñòèêè äåòåê-
òîðîâ èç HgI2.
Íà ïåðâîì øàãå ïðîãðàììà çàïîìèíàåò ñîîòâåò-
ñòâóþùåå çàäàííîé ýíåðãèè γ-êâàíòà Eγ çíà÷åíèå
ýíåðãèè èîíèçàöèè Ei, ïîãëîùåííîé âíóòðè ïîëóïðî-
âîäíèêà íà çàäàííîé ãëóáèíå (èîíèçàöèÿ îáóñëîâëå-
íà âòîðè÷íûìè ÷àñòèöàìè: êàñêàäíûìè ýëåêòðîíàìè,
âîçíèêàþùèìè ïðè ôîòîýôôåêòå, êîìïòîíîâñêèìè
ýëåêòðîíàìè è ýëåêòðîí-ïîçèòðîííûìè ïàðàìè). Íà
âòîðîì øàãå êîä âû÷èñëÿåò âûñîòó èìïóëüñà äëÿ êàæ-
äîãî âçàèìîäåéñòâóþùåãî ôîòîíà ñ ó÷åòîì ýôôåê-
òèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà è âêëàäà øóìîâ. Âûäåëåííàÿ
ýíåðãèÿ ïðåîáðàçóåòñÿ â çàðÿä ñ ó÷åòîì ýíåðãèè îá-
ðàçîâàíèÿ ïàðû íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé w.
Ýôôåêòèâíîñòü ñáîðà çàðÿäà η(z) äëÿ ïëîñêîïà-
ðàëëåëüíûõ äåòåêòîðîâ îïðåäåëÿåòñÿ óðàâíåíèåì
Õåõòà [24]
( )
2 2
( ) 1 1 ,e e h h
d z d zd
V Ve e h hV V
z e e
d d
− − −
µ τ µ τ
µ τ µ τ η = − + −
(1)
Âàðèàöèÿ ÷èñëà ïàð îáðàçîâàâøèõñÿ íîñèòåëåé è
âêëàä â ðåãèñòðèðóåìûé ñèãíàë øóìîâ äåòåêòîðà è
ýëåìåíòîâ ýëåêòðîíèêè îïèñûâàåòñÿ ãàóññîâûì ðàñ-
ïðåäåëåíèåì ñî ñðåäíèì çíà÷åíèåì Ei/w è äèñïåðñè-
åé [25]
2 2 ,i
enc
E
F
w
σ = + σ (2)
Âåëè÷èíà ôàêòîðà Ôàíî F äëÿ ðàçëè÷íûõ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâ â ïîñëåäíèå ãîäû ìíîãîêðàòíî óòî÷íÿ-
ëàñü è ïî ïîñëåäíèì äàííûì äëÿ CdTe ðàâíà 0,06,
äëÿ CdZnTe � 0,1, äëÿ HgI2 � 0,12 [26].
Ðàçðàáîòàííàÿ íàìè ïðîãðàììà ìîæåò ìîäåëèðî-
âàòü ôóíêöèþ îòêëèêà è àìïëèòóäíûå ñïåêòðû äåòåê-
òîðîâ èçëó÷åíèÿ êàê ìîíîõðîìàòè÷åñêîãî, òàê è ñìå-
øàííîãî îò ðàçíûõ èñòî÷íèêîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ðàñ-
ñ÷èòàòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü ðåãèñòðàöèè γ-êâàíòîâ çà-
äàííîé ýíåðãèè (êîëè÷åñòâî èìïóëüñîâ, âûðàáàòû-
âàåìûõ äåòåêòîðîì, íà åäèíèöó äîçû ïðè îïðåäåëåí-
íîì ïîðîãå äèñêðèìèíàöèè) ïðè ðàáîòå â èìïóëüñ-
íîì ðåæèìå.
Ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà çàðÿäà âûñîêîîì-
íûõ äåòåêòîðîâ íà îñíîâå äîçèìåòðè÷åñêèõ
õàðàêòåðèñòèê
Äëÿ äåòåêòîðîâ íà îñíîâå ïîëóèçîëèðóþùèõ ïî-
ëóïðîâîäíèêîâ õàðàêòåðåí íåïîëíûé ñáîð çàðÿäà, ÷òî
ïðèâîäèò ê ñìåùåíèþ âëåâî ôîòîïèêîâ â àìïëèòóä-
íûõ ñïåêòðàõ. Ýôôåêòèâíîñòü ñáîðà çàðÿäà ìîæåò
áûòü îïðåäåëåíà èç îòíîøåíèÿ ïîëîæåíèé ìàêñèìó-
ìà ôîòîïèêà â ñïåêòðàõ äëÿ òåñòèðóåìîãî äåòåêòîðà
è äåòåêòîðà ñ ïîëíûì ñáîðîì çàðÿäà [28], ïðè ýòîì â
îáîèõ ñëó÷àÿõ äîëæåí èñïîëüçîâàòüñÿ îäèí è òîò æå
èçìåðèòåëüíûé òðàêò (ïðåäóñèëèòåëü, óñèëèòåëü,
ÀÖÏ). Èçìåíåíèå ïîëîæåíèÿ ôîòîïèêà íàèáîëåå óäîá-
íî îïðåäåëÿòü ïî ëèíèè 59,54 êýÂ (241Am).
 ñîîòâåòñòâèè ñ (1), ýôôåêòèâíîñòü ñáîðà çàðÿäà
çàâèñèò îò äâóõ ïàðàìåòðîâ � (µτ)e è (µτ)h. Ïðè ðàñ-
÷åòå âèäèìîãî ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà ôîòîïèêà âêëà-
äîì äûðîê îáû÷íî ïðåíåáðåãàþò [20]. Êàê âèäíî èç
ðèñ. 1, äëÿ çàäàííîãî ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà ôîòî-
ïèêà 59,54 êýÂ ïðè èçìåíåíèè (µτ)h â 3�4 ðàçà çíà-
÷åíèå (µτ)e ñäâèãàåòñÿ ìåíåå ÷åì íà 5%. Òàêèì îá-
ðàçîì, ïîëîæåíèå ôîòîïèêà â âûñîêîîìíûõ äåòåêòî-
ðàõ îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðàìè ïåðåíîñà ýëåêòðîíîâ.
Ïàðàìåòðû ïåðåíîñà äûðîê ìîãóò áûòü îïðåäåëå-
íû ïî ôîðìå «óøèðåíèÿ» ëåâîãî êðàÿ ôîòîïèêà («äû-
ðî÷íûé õâîñò»). Ïðîâåäåííûé íàìè àíàëèç [25] ïî-
êàçàë, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì óðîâíÿ øóìîâ àñèììåòðèÿ
ôîòîïèêà 59,54 êý áûñòðî èñ÷åçàåò (ðèñ. 2), è ïðè
çíà÷åíèÿõ ENC>300 e� ôîðìà ôîòîïèêà 59,54 êý äëÿ
CdTe (CdZnTe)-äåòåêòîðîâ óæå ïðàêòè÷åñêè íå çàâè-
ñèò îò (µτ)h. Øóìû âûñîêîîìíûõ äåòåêòîðîâ è ýëå-
ãäå F �
Ei �
σenc �
ôàêòîð Ôàíî [26];
ýíåðãèÿ γ-êâàíòà, ïîòðà÷åííàÿ íà èîíèçàöèþ ìàòåðèà-
ëà äåòåêòîðà;
ýêâèâàëåíòíûé øóìîâîé çàðÿä (ENC), ó÷èòûâàþùèé
âêëàä ñîáñòâåííûõ øóìîâ äåòåêòîðà è øóìîâ ýëåìåí-
òîâ ýëåêòðîíèêè [27].
ãäå V �
d �
z �
íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ;
òîëùèíà äåòåêòîðà;
ðàññòîÿíèå îò îòðèöàòåëüíîãî êîíòàêòà äî òî÷êè îáðà-
çîâàíèÿ íåðàâíîâåñíîãî çàðÿäà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
43
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
à) á) â)
6
4
2
Ñ
֌
ò/
(
ñì
2 ·
ýÂ
)
·1
05
0 20 40 60
ENC=100 e�
4
2
Ñ
֌
ò/
(
ñì
2 ·
ýÂ
)
·1
05
0 20 40 60
ENC=250 e�
2,0
1,5
1,0
0,5
Ñ
֌
ò/
(
ñì
2 ·
ýÂ
)
·1
05
0 20 40 60
ENC=500e�
Ðèñ. 2. Ðàñ÷åòíûå ñïåêòðû 241Am äëÿ CdZnTe-äåòåêòîðà ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ øóìîâ
Å, êýÂ Å, êýÂ Å, êýÂ
Îïðåäåëèòü ðàçìåðû äåòåêòîðà,
íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ, àêòèâ-
íîñòü èñòî÷íèêîâ γ-èçëó÷åíèÿ
Ðàññ÷èòàòü ìàòðèöó çíà÷åíèé
ýôôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà
äåòåêòîðà äëÿ ýíåðãèè γ-êâàíòîâ
59,54 êý íà ñåòêå çíà÷åíèé
(µτ)e�(µτ)h
Ðàññ÷èòàòü ìàòðèöó çíà÷åíèé
÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðà äëÿ
ýíåðãèè 661,67 êýÂ äëÿ ïîðîãà
äèñêðèìèíàöèè 59,54 êýÂ â òîé
æå ñåòêå (µτ)e�(µτ)h
Ïî âèäèìîìó ïîëîæåíèþ ìàêñèìóìà ôîòîïèêà èçìåðèòü ýôôåê-
òèâíîñòü ñáîðà çàðÿäà äåòåêòîðà äëÿ ýíåðãèè γ-êâàíòîâ 59,54 êýÂ
è îïðåäåëèòü íîìåð êàíàëà ÀÖÏ, ñîîòâåòñòâóþùåãî ïîðîãó äèñ-
êðèìèíàöèè 59,54 êýÂ
Ïî àìïëèòóäíîìó ðàñïðåäåëåíèþ ðàññ÷èòàòü ÷óâñòâè--
òåëüíîñòü äåòåêòîðà ê γ-êâàíòàì ñ ýíåðãèåé 661,67 êýÂ
äëÿ ïîðîãà äèñêðèìèíàöèè 59,54 êýÂ
Íà äèàãðàììå ýôôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà è ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè äåòåêòîðà (ðèñ. 5) îïðåäåëèòü (µτ)e,h ïî òî÷êå
ïåðåñå÷åíèÿ ëèíèé ýôôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà è ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðà, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò èçìå-
ðåííûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì çíà÷åíèÿì
Ðèñ. 3. Àëãîðèòì ðàñ÷åòà (µτ)e,h
(µ
τ)
e·
10
3 ,
ñ
ì
2 /
Â
(µτ)h·105, ñì2/Â
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
2 4 6 8
55 êýÂ
54 êýÂ
52 êýÂ
48 êýÂ
50 êýÂ
46 êýÂ
44 êýÂ
á)
(µ
τ)
e·
10
4 ,
ñ
ì
2 /
Â
(µτ)h·105, ñì2/Â
1,2
0,8
0,4
0,8 1,2 1,6
Ðèñ. 1. Ðàñ÷åòíîå ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ðåãèñòðèðóåìîãî ôîòîïèêà 59,54 êý (241Am) â çàâèñèìîñòè îò ïàðà-
ìåòðîâ (µτ)e è (µτ)h:
à � CdTe-äåòåêòîð (òîëùèíà � 1,5 ìì, íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ � 130 Â); á � HgI2-äåòåêòîð (òîëùèíà � 1 ìì, íàïðÿæåíèå
ñìåùåíèÿ � 400 Â)
à)
42 êýÂ
38 êýÂ
35 êýÂ
28 êýÂ
20 êýÂ
13 êýÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
44
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
ìåíòîâ ýëåêòðîíèêè íåðåäêî ïðåâûøàþò óêàçàííûé
ïðåäåëüíûé óðîâåíü â íåñêîëüêî ðàç [29], ïîýòîìó
îïðåäåëåíèå (µτ)h ìåòîäîì ïîäãîíêè ôîðìû ñïåêò-
ðîâ â óñëîâèÿõ çíà÷èòåëüíûõ øóìîâ êðèñòàëëà è ýëå-
ìåíòîâ ýëåêòðîíèêè îêàçûâàåòñÿ íåâîçìîæíûì.
Äàëüíåéøåå èññëåäîâàíèå õàðàêòåðèñòèê CdTe
(CdZnTe)-äåòåêòîðîâ ïîêàçàëî, ÷òî äëÿ îäíîâðåìåí-
íîãî îïðåäåëåíèÿ (µτ)e è (µτ)h ó ïëîñêîïàðàëëåëü-
íûõ äåòåêòîðîâ, äëÿ êîòîðûõ ñïðàâåäëèâî óðàâíåíèå
(1), ìîæíî èñïîëüçîâàòü äàííûå î âèäèìîì ïîëîæå-
íèè ìàêñèìóìà ôîòîïèêà 59,54 êýÂ (ýôôåêòèâíîñòè
ñáîðà çàðÿäà) è ÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðà ê γ-êâàí-
òàì ñ ýíåðãèåé 661,67 êý (137Cs). Àëãîðèòì ðàñ÷åòà
(µτ)e,h ïðèâåäåí íà ðèñ. 3.
Êàê íàìè áûëî ïîêàçàíî ðàíåå [25], ïîëîæåíèå
ôîòîïèêîâ è ÷óâñòâèòåëüíîñòü äëÿ ýíåðãèè γ-êâàíòîâ
661,67 êýÂ ïðè ïîðîãàõ äèñêðèìèíàöèè âûøå 60 êýÂ
íå çàâèñÿò îò óðîâíÿ øóìîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëü-
íî ñîêðàòèòü âðåìÿ è óâåëè÷èòü òî÷íîñòü ðàñ÷åòîâ.
Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíà äèàãðàììà ýôôåêòèâíî-
ñòè ñáîðà çàðÿäà äëÿ ôîòîïèêà 59,54 êýÂ è ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè íà ëèíèè 661,67 êýÂ â êîîðäèíàòàõ (µτ)e�
(µτ)h äëÿ CdTe-äåòåêòîðà, õàðàêòåðèñòèêè êîòîðîãî
ïðèâåäåíû â òàáëèöå. Ñïëîøíûå ëèíèè ñîîòâåòñòâó-
þò ýôôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà, à ïðåðûâèñòûå �
÷óâñòâèòåëüíîñòè. Ïðèâåäåííûå â òàáëèöå äàííûå
ïîêàçûâàþò, ÷òî ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ õîðîøî
ñîãëàñóþòñÿ ñ äàííûìè îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïå-
ðåíîñà ìåòîäîì α-ñïåêòðîñêîïèè. Ïîëó÷åííîå îòëè-
÷èå òàêæå íå âûõîäèò çà ïðåäåëû ðàñõîæäåíèÿ ðå-
çóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ ñïåêòðîâ γ-èçëó÷åíèÿ è ýê-
ñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ â [21].
Êàê âèäíî èç ðèñ. 4, òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðà íà ëèíèè 661,67 êýÂ ãîðàç-
äî ñèëüíåå âëèÿåò íà ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ (µτ)h,
÷åì íà (µτ)e. Îñíîâíîé âêëàä âíîñÿò ïîãðåøíîñòü
ðàñ÷åòà ìîùíîñòè äîçû, ñîçäàâàåìîé èñòî÷íèêîì γ-
èçëó÷åíèÿ â òî÷êå, ãäå ðàçìåùàåòñÿ äåòåêòîð, è îøèá-
êà èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè ñ÷åòà äåòåêòîðà ïðè çàäàííîì
ïîðîãå äèñêðèìèíàöèè. Ïàñïîðòíàÿ ïîãðåøíîñòü îï-
ðåäåëåíèÿ àêòèâíîñòè îáðàçöîâûõ èñòî÷íèêîâ γ-èç-
ëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò ±3%. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ñêîðî-
ñòè ñ÷åòà çàâèñèò îò òî÷íîñòè óñòàíîâêè ïîðîãà äèñ-
êðèìèíàöèè, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ øèðèíîé êàíàëà
ÀÖÏ. Äëÿ óñòðàíåíèÿ âëèÿíèÿ øèðèíû êàíàëà ÀÖÏ
íà òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ (µτ)h òðåáóåòñÿ èçìåðåíèå
ñêîðîñòè ñ÷åòà γ-êâàíòîâ ñ ýíåðãèåé 661,67 êý ïðè
íåñêîëüêèõ íàïðÿæåíèÿõ ñìåùåíèÿ äåòåêòîðà, ïî-
ñêîëüêó ñêîðîñòü ñ÷åòà ïëàíàðíûõ CdTe (CdZnTe)-
äåòåêòîðîâ ïðè ðåãèñòðàöèè γ-êâàíòîâ ñ ýíåðãèåé
661,67 êýÂ è ïîðîãå äèñêðèìèíàöèè 59,54 êýÂ íå çà-
âèñèò îò íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ â øèðîêîì äèàïàçî-
íå íàïðÿæåíèé [17, 28].
Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ
ïëàíàðíûõ HgI2-äåòåêòîðîâ ñêîðîñòü ñ÷åòà íà ëèíèè
661,67 êýÂ ñ ïîðîãîì äèñêðèìèíàöèè 59,54 êýÂ òàê-
æå îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé â øèðîêîì äèàïàçîíå íàïðÿ-
æåíèÿ ñìåùåíèÿ. Íà ðèñ. 5 ïðèâåäåíà äèàãðàììà äëÿ
ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà (µτ)e,h äëÿ HgI2-äåòåê-
òîðà ðàçìåðàìè 4×4×1 ìì, íàõîäÿùåãîñÿ ïîä íàïðÿ-
æåíèåì ñìåùåíèÿ 500 Â. Ñïëîøíûå ëèíèè îáîçíà-
÷àþò âåëè÷èíó ýôôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà äëÿ ýíåð-
ãèè γ-êâàíòîâ 59,54 êýÂ, à ïðåðûâèñòûå � ÷óâñòâè-
òåëüíîñòü íà ëèíèè 661,67 êýÂ. Ðàñ÷åòíûå äàííûå ïî-
êàçûâàþò, ÷òî õîä çàâèñèìîñòåé ýôôåêòèâíîñòè ñáî-
ðà çàðÿäà è ÷óâñòâèòåëüíîñòè äëÿ HgI2-äåòåêòîðîâ àíà-
ëîãè÷åí CdTe (CdZnTe)-äåòåêòîðàì, ÷òî ïîäòâåðæ-
äàåò ïðèìåíèìîñòü ðàññìîòðåííîãî ìåòîäà äëÿ äå-
òåêòîðîâ èç èîäèäà ðòóòè.
Âåëè÷èíà (µτ)e,h, ñì2/Â
Ðàñ÷åò Ýêñïåðèìåíò
Ìàòåðèàë
äåòåêòîðà
Ðàçìåðû
äåòåêòîðà,
ìì
Ýôôåêòèâíîñòü
ñáîðà çàðÿäà
×óâñòâèòåëüíîñòü
äåòåêòîðà íà ëèíèè
661,67 êýÂ, èìï./ìêÐ
(µτ)e (µτ)h (µτ)e (µτ)h
CdTe 4×4×1,5 0,65 24,3 1,4×10�4 5,6×10�6 1,1×10�4 4,6×10�6
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà è èçìåðåíèÿ (µτ)e,h ïî äàííûì α-ñïåêòðîñêîïèè
(µ
τ)
e·
10
4 ,
ñ
ì
2 /
Â
(µτ)h·106, ñì2/Â
1,6
1,5
1,4
1,3
2 4 6 8
23,90
24,10
24,50
24,70
0,66
0,64
0,62
Ðèñ. 4. Äèàãðàììà äëÿ ðàñ÷åòà (µτ)e,h äëÿ CdTe-äåòåêòî-
ðà ïðè íàïðÿæåíèè ñìåùåíèÿ 130 Â
(µ
τ)
e·
10
4 ,
ñ
ì
2 /
Â
(µτ)h·105, ñì2/Â
1,2
0,8
0,4
0,8 1,2 1,6
21,55 21,80
22,05
22,30
22,55
22,80
23,05
23,30
23,55
0,70
0,64
0,58
0,52
0,46
Ðèñ. 5. Äèàãðàììà äëÿ ðàñ÷åòà (µτ)e,h äëÿ HgI2-äåòåêòî-
ðà ïðè íàïðÿæåíèè ñìåùåíèÿ 500 Â
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
45
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Âûâîäû
Ðàçðàáîòàííûé ìåòîä ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü (µτ)e,h
ñ èñïîëüçîâàíèåì ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ îá ýô-
ôåêòèâíîñòè ñáîðà çàðÿäà â îáëàñòè íèçêèõ ýíåðãèé
è î ÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðîâ â âûñîêîýíåðãåòè÷å-
ñêîé îáëàñòè ñïåêòðà, à òàêæå äàííûõ ÷èñëåííîãî ìî-
äåëèðîâàíèÿ γ-ñïåêòðîâ. Âûïîëíåííîå äëÿ CdTe-äå-
òåêòîðîâ ñîïîñòàâëåíèå ðàñ÷åòíûõ è ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ ìåòîäîì α-ñïåêòðîìåòðèè,
ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðåäëîæåííûé ìåòîä ìîæåò èñïîëü-
çîâàòüñÿ äëÿ ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà CdTe
(CdZnTe)-äåòåêòîðîâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ êàê äëÿ ñïåê-
òðîìåòðèè, òàê è äëÿ äîçèìåòðèè γ-èçëó÷åíèÿ.
Èññëåäîâàííûé ìåòîä íå÷óâñòâèòåëåí ê óðîâíþ
øóìîâ è ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïåðâè÷íîãî îò-
áîðà äåòåêòîðîâ, à òàêæå äëÿ êîíòðîëÿ èõ ïàðàìåòðîâ
â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè â ñèëüíûõ ðàäèàöèîííûõ
ïîëÿõ.
Äàííûå èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïîäòâåð-
æäàþò, ÷òî ñ ïîìîùüþ ïðåäëîæåííîãî ìåòîäà ìîæ-
íî îïðåäåëÿòü ïàðàìåòðû ïåðåíîñà çàðÿäà â äåòåêòî-
ðàõ íà îñíîâå èîäèäà ðòóòè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Schlesinger T.E., Toney J.E., Yoon H. et al. Cadmium zinc
telluride and its use as a nuclear radiation detector material // Materials
Science and Engineering.� 2001.� Vol. 32.� P. 103�189.
2. Êîðáóòÿê Ä. Â., Ìåëüíè÷óê Ñ. Â., Êîðáóò ª. Â., Áîðèñþê
Ì.Ì. Òåëóðèä êàäì³þ: äîì³øêîâî-äåôåêòí³ ñòàíè òà äåòåêòîðí³
âëàñòèâîñò³.� Êè¿â: ²âàí Ôåäîð³â, 2000.
3. Owens A., Peacock A. Compound semiconductor radiation
detectors // Nucl. Instr. & Meth. A.� 2004.� Vol. 531.� P. 18�37.
4. Eisen Y., Horovitz Y. Correction of incomplete charge collec-
tion in CdTe detectors // Nucl. Instr. & Meth. A.� 1994.� Vol. 353.�
P. 60�66.
5. Ãîðåâ Â. Ñ., Êîæåìÿêèí Â. À., Ìàòâååâ Î. À. è äð. Ïðèìåíå-
íèå äåòåêòîðîâ íà îñíîâå òåëëóðèäà êàäìèÿ â äîçèìåòðèè ãàììà-
èçëó÷åíèÿ // ÏÒÝ.� 1981.� ¹ 1.� Ñ. 60�64.
6. Rybka A. V., Davydov L. N., Shlyakhov I. N. et al. Gamma-
radiation dosimetry with semiconductor CdTe and CdZnTe detectors
// Nucl. Instr. & Meth. A.� 2004.� Vol. 531.� P. 147�156.
7. Çàëåòèí Â. Ì� Êðèâîçóáîâ Î. Â., Òîðëèí Ì. À., Ôîìèí Â. È.
Ðàäèîìåòðè÷åñêèå è äîçèìåòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè HgI2 äå-
òåêòîðîâ // Àòîìíàÿ ýíåðãèÿ.� 1987.� Ò. 63, âûï. 4.� Ñ. 274�277.
8. Çàõàð÷åíêî À. À., Íàêîíå÷íûé Ä. Â., Øëÿõîâ È. Í. è äð.
Ìîäåëèðîâàíèå ýíåðãåòè÷åñêîé çàâèñèìîñòè ÷óâñòâèòåëüíîñòè CdTe
(CdZnTe) äåòåêòîðîâ ãàììà-èçëó÷åíèÿ // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðî-
âàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 2007.� ¹ 1.� Ñ. 28�31.
9. Ïàâëîâ Ë. Ï. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïîëóïðîâîä-
íèêîâûõ ìàòåðèàëîâ.� Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1987.
10. Prokesch M., Szeles C. Accurate measurement of electrical bulk
resistivity and surface leakage of CdZnTe radiation detector crystals
// J. Appl. Phys.� 2006.� Vol. 100.� P. 014503-1�014503-8.
11. He Z., Knoll G. F., Wehe D. K. Direct measurement of electron
drift parameters of wide band gap semiconductors // Nucl. Instr. &
Meth. A.� 1998.� Vol. 411.� P. 114�120.
12. Mengesha W., Aalseth C. E., Barnett D. S. et al. Pulse shape
analysis for electron mobility study in cadmium zinc telluride gamma-
ray detectors // IEEE Trans. on Nucl. Sci.� 2004.� Vol. 51.�
P. 1166�1171.
13. Baciak J. E., He Z., Devito R. P. Electron trapping variations
in single-crystal pixelated HgI2 gamma-ray spectrometers // IEEE
Trans. on Nucl. Sci.� 2002.� Vol. 49.� P. 1264�1269.
14. Zanio K., Akutagawa W., Mayer W. Transport properties of
semi-insulating CdTe using nuclear particles // App. Phys. Lett.�
1967.� Vol. 11, ¹ 1.� P. 5�7.
15. Alexiev D., Dytlewski N., Reinhard M. I., Mo L. Charac-
terisation of single-crystal mercuric iodide // Nucl. Instr. & Meth.
A.� 2004.� Vol. 517.� P. 226�229.
16. Ruzin A., Nemirovsky Y. Methodology for evaluation of
mobility-lifetime product by spectroscopy measurements in
CdZnTe spectrometers // J. Appl. Phys.� 1999.� Vol. 82, N 9.�
P. 4166�4171.
17. Çàõàð÷åíêî À. À., Êóòíèé Â. Å., Íàêîíå÷íûé Ä. Â. è äð.
Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïåðåíîñà çàðÿäà â CdTe (CdZnTe)
äåòåêòîðàõ ãàììà-èçëó÷åíèÿ // ³ñíèê Õàðê³âñüêîãî íàö³îíàëüíî-
ãî óí³âåðñèòåòó. Ñåð. ô³çè÷íà «ßäðà, ÷àñòèíêè, ïîëÿ».� 2007.�
¹ 784, âûï. 4 (36).� C. 85�92.
18. Jung M., Morel J., Fougeres P. et al. A new method for evalua-
tion of transport properties in CdTe and CZT detectors // Nucl. Instr.
& Meth. A.� 1999.� Vol. 428.� P. 45�57.
19. Miyajima S., Sakuragi H., Matsumoto M. Extraction of mean
free path of charge carriers in CdZnTe crystals from measured full-
energy peaks // Nucl. Instr. & Meth. A.� 2002.� Vol. 485.�
P. 533�538.
20. Sato G., Parsons A., Hullinger D. et al. Development of a
spectral model based on charge transport for the Swift/BAT 32K
CdZnTe detector array // Nucl. Instr. & Meth. A.� 2005.�
Vol. 541.� P. 372�384.
21. Sato G., Takahashi T., Sugiho M. et al. Characterization of
CdTe/CdZnTe detectors // IEEE Trans. on Nucl. Sci.� 2001.�
Vol. 49.� P. 1258�1263.
22. Çàõàð÷åíêî À. À., Êóòíèé Â. Å., Ðûáêà À. Â., Õàæìóðàäîâ
Ì. À. Ìîäåëèðîâàíèå äîçèìåòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê CdTe
(CdZnTe) äåòåêòîðîâ g-èçëó÷åíèÿ // Ðàäèîýëåêòðîíèêà è èíôîð-
ìàòèêà.� 2006.� ¹ 2.� Ñ. 28�33.
23. Kawrakow I. Accurate condensed history Monte Carlo simu-
lation of electron transport. I. EGSnrc, the new EGS4 version // Med.
Phys.� 2000.� Vol. 27, N 4.� P. 485�498.
24. Akutagawa W., Zanio K. Gamma response of semi-insulating
material in the presence of trapping and detrapping // J. Appl. Phys.�
1969.� 40 (9).� P. 3838�3854.
25. Çàõàð÷åíêî À. À., Êóòíèé Â. Å., Ïðîõîðåö È. Ì. è äð.
Ìîäåëèðîâàíèå âëèÿíèÿ øóìîâ íà õàðàêòåðèñòèêè CdZnTe äå-
òåêòîðîâ ãàììà-èçëó÷åíèÿ // Ðàäèîýëåêòðîíèêà è èíôîðìàòèêà.�
2007.� ¹ 1.� Ñ. 13�16.
26. Devanathan R., Corrales L. R., Gao F., Weber W. J. Signal
variance in gamma-ray detectors �A review // Nucl. Instr. & Meth.
A.� 2006.� Vol. 565.� P. 637�649.
27. Radeka V. Low-noise techniques in detectors // Annual Review
of Nuclear and Particle Science.� 1988.� Vol. 38.� P. 217�277.
28. Matz R., Weidner M. Charge collection efficiency and space
charge formation in CdTe gamma and X-ray detectors // Nucl. Instr.
& Meth. A.� 1998.� Vol. 406.� P. 287�298.
29. Budtz-Jorgensen C., Kuvvetli I., Westergaard N. J. et al. The
X-ray imager on AXO // Nucl. Instr. & Meth. A.� 2001.� Vol. 458.�
P. 132�139.
|