Фотоэлектрические и яркостные характеристики структур GaAs-ZnS для твердотельных преобразователей изображений

• Автор: Яскевич, Тамара Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Обозначения и сокращения

Введение

Глава 1 Физические основы работы преобразователей излучения

1.1 Существующие классы детекторов рентгеновского и гамма излучений

1.1.1 Сцинтилляционные детекторы

1.1.2 Ионизационные детекторы

1.2 Выбор материалов для создания высокочувствительных детекторов ионизирующих излучений

1.3 Физические процессы в твердотельных преобразователях изображения

1.4 Основные характеристики преобразователей изображения

1.5 Выводы по литературному обзору и постановка задачи

Глава 2 Методика эксперимента
2.1 Экспериментальные образцы Ме-ЕпБ-Ме
2.1.1 Методика изготовления ЭЖ
2.1.2 Методика измерений характеристик ЭЛК
2.2 Экспериментальные образцы Ме-ОаАэ-Ме
2.2.1 Методика изготовления детекторных полупроводниковых структур
2.2.2 Методика измерений характеристик полупроводниковых структур
2.3 Экспериментальные образцы Ме-ОаАБ-^пБ-Ме
2.3.1 Методика изготовления ТПИ
2.3.2 Методика измерений характеристик ТПИ
2.4 Оценка погрешностей измерений
Глава 3 Электрофизические свойства электролюминесцентных конденсаторов на основе 2п
3.1 Электрические характеристики ЭЛК
3.2 Яркостные характеристики ЭЛК
3.3 Спектральные зависимости яркости свечения
3.4 Влияние слоев диэлектрика в структуре ЭЖ
3.5 Деградационные процессы
3.6 Выводы по 3 главе
Глава 4 Зависимости фототока Ме-ОаАз-Ме-структур от режимов воздействия ионизирующего излучения
4.1 Исследование зависимостей относительной фотопроводимости ОаАэ от интенсивности ИК-излучения
4.2 Исследование зависимостей фототока Ме-ОаАБ-Ме-структур от мощности экспозиционной дозы рентгеновского излучения с энергией квантов 17 кэВ
4.3 Исследование зависимостей фототока Ме-ОаАБ-Ме-структур от мощности экспозиционной дозы рентгеновского излучения с энергией квантов 40-140 кэВ
4.4 Выводы по 4 главе
Глава 5 Исследование характеристик твердотельного преобразователя
изображений
5.1 Основные соотношения, необходимые для расчета яркости свечения ТПИ при воздействии ИК- и рентгеновского излучений
5.2 Полученные расчетные зависимости яркости свечения преобразователя
5.3 Влияние амплитуды опорного сигнала, частоты, толщины слоев фотопроводника и люминофора, типа структуры ЭЛК на расчетные зависимости Ь(Р)
5.4 Яркость свечения ТПИ в зависимости от мощности детектируемого излучения
5.4.1 Влияние мощности ИК-излучения на яркость свечения

ТПИ при работе на синусоидальном и прямоугольном
импульсах
5.4.2 Влияние мощности рентгеновского излучения на яркость свечения ТПИ
5.5 Влияние амплитуды и частоты опорного сигнала на яркость свечения ТПИ
5.5.1 Зависимость яркости свечения ТПИ от напряжения
5.5.2 Зависимость яркости свечения ТПИ от частоты опорного сигнала
5.6 Влияние полярности приложенного напряжения на яркость свечения ТПИ при воздействии ИК-излучения
5.7 Пространственное разрешение ТПИ
5.8 Выводы по 5 главе
Заключение
Список использованных источников литературы

8) эффективность регистрации, квантовая эффективность приемника;
9) эффективность сбора заряда;
10) отношение сигнал-шум;
11) рабочая температура;
12) формат изображения;
13) распределение напряженности поля по толщине чувствительного слоя и др.
Приведенные выше параметры можно разбить на три подгруппы характеристик. Первая подгруппа описывает свойства детектирующего элемента, вторая - систему визуализации сигнала, третья характеризует согласованность взаимодействия систем детектирования и отображения информации.
Эффективность регистрации излучения определяется свойствами чувствительного элемента, то-есть свойствами полупроводникового материала, такими, как время жизни и подвижность носителей заряда, удельное сопротивление, ширина запрещенной зоны, зарядовое и массовое число, коэффициент поглощения и др. Одной из важнейших характеристик детектора, определяющих его работу, является параметр ц(д:) -
эффективность сбора заряда (ССЕ - Charge Collection Efficiency), определяющая долю носителей заряда, дошедших до контактов [104]. Для плоского конденсатора толщиной d вероятность собирания электроннодырочных пар, сформированных в произвольной точке х, равна отношению величины среднего заряда носителей Q , дошедших до контактов, к заряду свободных носителей в треке единичной частицы Qo [105].
П0) = Ё

1-exp

1-exp

где Ьп, Ьр - дрейфовые длины электронов и дырок: Ьа = рп • тп • Е, Ьр = |Тр • тр • Е, цп, цр - подвижности электронов и дырок, тп, тр - время жизни носителей заряда, Е - напряженность равномерно распределенного