Кең және аса кең тыйым салынған аймақты жартылай өткізгіштер негізіндегі сәулеленуді анықтау: 4H-SiC, GaN және β-Ga₂O₃ үшін детекторлардың жұмыс негіздері мен салыстырмалы сипаттамалары
Қаралымдар: 0 / PDF жүктеулері: 0
Кілт сөздер:
GaN, 4H-SiC, β-Ga2O3, кең тыйым салынған аймақты жартылай өткізгіштер, аса кең тыйым салынған аймақты жартылай өткізгіштерАңдатпа
Кең және аса кең тыйым салынған аймаққа ие жартылай өткізгіш материалдар ядролық энергетика жүйелеріне арналған радиациялық детекторларда және радиация деңгейі жоғары ортада қолданылуына байланысты жоғары қызығушылық тудыруда. Мұндай материалдардың артықшылықтарына жоғары электрлік беріктік, төмен ағып кету тогы және жоғары температура жағдайында жұмыс істеу қабілеті жатады. Бұл шолуда 4H-SiC, GaN және β-Ga₂O₃ негізіндегі радиациялық детекторлар саласындағы қазіргі зерттеу деңгейі қарастырылып, жартылай өткізгіш материалдардың ішкі қасиеттерінің детектор сипаттамаларына әсеріне ерекше назар аударылады. Детекторлар үшін маңызды параметрлерге заряд жинау тиімділігі, энергия бойынша ажырату қабілеті, ағып кету тогы, жылулық тұрақтылық және сигнал дрейфі жатады.
Аталған материалдардың ішінде 4H-SiC ең жетілген материал болып табылады; ол үшін зарядталған бөлшектер мен нейтрондарды тіркеу, соның ішінде конвертер қолданылатын детекторлар және жоғары температура жағдайындағы жұмыс бойынша ауқымды эксперименттік база жинақталған. GaN материалы да, әсіресе Шоттки типті және вертикаль құрылымды детекторлар үшін, зарядталған бөлшектерді анықтауда айтарлықтай әлеует көрсетеді. Алайда оның жұмыс сипаттамалары көбіне интерфейс сапасына тәуелді болады. β-Ga₂O₃ салыстырмалы түрде жаңа аса кең тыйым салынған аймақты жартылай өткізгіш ретінде рентгендік детекторлар мен экстремалды ортада қолдану үшін перспективалы материал болып саналады. Дегенмен, сәулелену әсерінен болатын зақымдануларға төзімділігі және сәулеленуден кейін қалпына келу қасиеттеріне қатысты көптеген мәселелер әлі де зерттелу үстінде.
Бұл шолудың мақсаты — осы үш материалдық жүйені ортақ көзқарас тұрғысынан салыстырып, олардың қазіргі мүмкіндіктері мен болашағы зор қолдану салаларын анықтау. Болашақ зерттеу бағыттарын белгілеу үшін салыстырмалы қорытынды және даму перспективасы бөлімдері енгізілген. Әсіресе стандартталған бенчмаркинг әдістері, ақауларды ескере отырып құрылғыларды оңтайландыру және ядролық әрі қатал орта жағдайларына арналған сенімді детекторлар жасау мәселелеріне назар аударылған.
