|
|
Photo-Hall effect spectroscopy and laser-induced transient currents in CdTe-based semiconductor radiation detectors
Musiienko, Artem ; Grill, Roman (vedoucí práce) ; Dubecký, František (oponent) ; Oswald, Jiří (oponent)
Název: Foto-Hallovská spektroskopie a laserem indukované tranzientní proudy v polovodičových detektorech na bázi CdTe Autor: Artem Musiienko Pracoviště: Fyzikální Ústav, MFF UK Vedoucí disertační práce: Prof. RNDr. Roman Grill, CSc, Fyzikální Ústav, MFF UK Abstrakt: Tellurid kademnatý, tellurid zinečnato-kademnatý a tellurid manganato-kademnatý jsou důležité polovodiče používané v detektorech záření, solárních článcích a elektrooptických modulátorech. Jejich elektrické a optické vlastnosti jsou podstatně ovlivňovány poruchami, které se projevují jako energetické hladiny uvnitř pásu zakázaných energií. Tyto poruchy tvoří rekombinační a pasťová centra, která zachytávají světlem generované nosiče a zhoršují detekční vlastnosti detektorů. Současně změna obsazení hladin vede k nabíjení objemu detektoru, což vede ke stínění přiloženého elektrického pole a ke ztrátě citlivosti detektoru. Podrobná znalost struktury defektů v krystalu je proto nezbytná pro stanovení kvality detektoru a také pro možnost snížení koncentrace defektů. Tato dizertace se zabývá výzkumem hlubokých energetických hladin v detektorových materiálech na bázi CdTe s vysokým měrným elektrickým odporem pomocí foto-Hallovy spektroskopie. Klasický přístup je také rozšířen o paralelní excitaci světlem o dvou vlnových délkách a monochromatickou...
|
|
|
Charge transport in semiconducting radiation detectors
Pipek, Jindřich ; Belas, Eduard (vedoucí práce) ; Hazdra, Pavel (oponent)
Tato práce se zaměřuje na studium transportu náboje v polovodičových detektorech záření. Jsou provedeny teoretické výpočty proudových závislostí založené na rovnici kontinuity a drift-difúzní rovnici. Užitečné aproximace proudových závislostí pro detektor s mělkou elektronovou pastí jsou diskutovány. Monte Carlo simulace proudových závislostí je navržena a aplikována na experimentální proudové závislosti změřené pomocí laserem indukované metody tranzientních proudů pro získání transportních parametrů náboje v detektoru jako je profil elektrického pole, driftová pohyblivost a další parametry. Detektory vyrobené z vysoko odporových GaAs a CdZnTe monokrystalů jsou testovány pomocí elektrických, spektroskopických a optických charakterizačních metod.
|
|
|
Charge transport optical characterization in semiconductor radiation detectors
Ridzoňová, Katarína ; Belas, Eduard (vedoucí práce)
Merania foto-voltampérových charakteristík, spektrálnej závislosti fotoprúdu a laserom indukovaných tranzientných prúdov umožňujú výskum povrchových rekombinačných centier, objemových pascových hladín a profilu vnútorného elektrického poľa. V prezentovanej práci boli vyššie spomenutými metódami skúmané n-typové planárne detektory s takmer Ohmickými kontaktmi. Bolo dokázané, že v prípade silne sa absorbujúceho svetla v DC režime osvetlenia neovplyvňuje transportné vlastnosti len povrchová rekombinácia. Musí byť zarátaný aj vplyv priestorového náboja, ktorý vzniká ako dôsledok záchytu nosičov na pascových hladinách. Preto k popisu meraných foto-voltampérových charakteristík boli odvodené nové teoretické modely. Namerané dáta boli fitované novou teóriou, odkiaľ sme získali parametre pohyblivosť a povrchovú rekombináciu.
|
|
|
Room-temperature semiconducting detectors
Pekárek, Jakub ; Belas, Eduard (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent) ; Štekl, Ivan (oponent)
Polovodičový materiál CdTe/CdZnTe má díky svým vlastnostem obrovský aplikační potenciál spektroskopických radiačních detektorech pracujících za pokojové teploty. Takové detektory mohou být využity v lékařství, národní bezpečnosti a pro monitorování jaderných zařízení. Nicméně výsledná kvalita vyrobeného zařízení je ovlivněna mnoha parametry. Jedním z klíčových kroků při výrobě detektorů je použití správné povrchové úpravy. Podrobná studie povrchových úprav a jejich vliv na konečné detekční zařízení je zde uvedena. Další zásadní problémem je polarizace detektoru způsobená vysokým tokem detekovaného záření, který negativně ovlivňuje použití takových zařízení. Polarizace nastává zachycením fotogenerovaných děr v hlubokých pastech uvnitř polovodiče. Možná depolarizace detektoru infračerveným osvětlením během jeho chodu byla experimentálně ověřena a získané výsledky jsou uvedeny v této práci. Pro optimální technologii přípravy je také nutné vyvinout metodu rychlé charakterizace připravených detektorů. Posledním cílem disertační práce je proto studium výsledné kvality připravených planárních a koplanárních detektorů metodou měření transientních proudů (TCT). Jedná se o elektrooptickou metodu, která umožňuje určit různé transportní vlastnosti detektorů záření, jako je vnitřní profil elektrického pole, účinnost...
|
|
|
Vliv kontaktů na sběr náboje v detektorech rtg a gama záření
Pipek, Jindřich ; Belas, Eduard (vedoucí práce) ; Grill, Roman (oponent)
V této práci byl studován vliv kovových kontaktů připravených z alkoholového a vodního roztoku chloridu zlatitého na polovodičovém materiálu CdZnTe na detekční schopnosti detektoru rtg a gama záření. Na kvalitu kontaktů mají rovněž vliv i povrchové úpravy. Z monokrystalu CdZnTe byl vyroben testovací detektor. Byly změřeny elektrické, spektroskopické a optické metody charakterizace detektoru a porovnány jejich výsledky pro zmíněné typy kontaktů. Hlavním cílem bylo ukázat možnost chemické přípravy kvalitních kontaktů z alkoholového roztoku chloridu zlatitého. Alkoholové kontakty představují novou metodiku pro přípravu chemických kontaktů a slibují odlišné vlastnosti od standardních chemických kontaktů připravených z vodního roztoku chloridu zlatitého.
|
|
|
Charge transport optical characterization in semiconductor radiation detectors
Ridzoňová, Katarína ; Belas, Eduard (vedoucí práce) ; Toušek, Jiří (oponent)
Merania foto-voltampérových charakteristík, spektrálnej závislosti fotoprúdu a laserom indukovaných tranzientných prúdov umožňujú výskum povrchových rekombinačných centier, objemových pascových hladín a profilu vnútorného elektrického poľa. V prezentovanej práci boli vyššie spomenutými metódami skúmané n-typové planárne detektory s takmer Ohmickými kontaktmi. Bolo dokázané, že v prípade silne sa absorbujúceho svetla v DC režime osvetlenia neovplyvňuje transportné vlastnosti len povrchová rekombinácia. Musí byť zarátaný aj vplyv priestorového náboja, ktorý vzniká ako dôsledok záchytu nosičov na pascových hladinách. Preto k popisu meraných foto- voltampérových charakteristík boli odvodené nové teoretické modely. Namerané dáta boli fitované novou teóriou, odkiaľ sme získali parametre pohyblivosť a povrchovú rekombináciu.
|
|
|
Influence of Deep Levels on Charge Transport in CdTe and CdZnTe
Dědič, Václav ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent) ; Štekl, Ivan (oponent)
CdTe a CdZnTe jsou perspektivní materiály pro detektory Rentgenového a gama záření pracující za pokojové teploty. Akumulace prostorového náboje na hlubokých energetických hladinách způsobená zahnutím pásu u kontaktu s Schottkyho bariérou a zachycením fotogenerovaného náboje může vést k časově závislé změně efektivity sběru náboje v CdTe a CdZnTe detektorech známé jako polarizační jev. Tato práce se zabývá především studiem profilů elektrických polí v detektorech za tmy a za vysokých fotonových toků simulujících provoz detektoru pomocí metody zkřížených polarizátorů využívající elektro-optický (Pockelsův) jev. Dále se práce zabývá studiem hlubokých hladin zodpovědných za polarizaci a vlivem kontaktních kovů na akumulaci náboje. Některé experimentální výsledky jsou podpořeny teoretickými simulacemi. Měření byla provedena na třech sadách vzorků opatřených různými kontaktními kovy (Au, In) připravených ze tří různých n-typových materiálů CdTe a CdZnTe. Energetické hladiny byly detekovány za použití metod založených na Pockelsově jevu a měření vybíjecích proudů. Detailní studium vnitřních elektrických polí ukazuje na zásadní vliv energetických hladin poblíž středu zakázaného pásu souvisejících s krystalovými poruchami a kontaktních kovů na polarizaci v polovodičových detektorech za vysokých toků záření. Powered...
|
|
|
Detektory RTG a gama záření na bázi polovodiče CdTe/CdZnTe
Pekárek, Jakub
V předložené práci byl studován vliv různých typů leptání povrchu a pasivace povrchu vysokoodporového polovodiče CdZnTe, za účelem nalezení optimálních podmínek ke zlepšení vlastností kontaktu kov-polovodič. Hlavní snahou bylo snížit hodnotu svodového proudu a tím získat lepší rentgenové a gama spektra, neboli vytvořit detektor fungující za pokojové teploty na bázi tohoto polovodiče s dostačujícím energetickým rozlišením a co největší účinností sběru náboje. Jednotlivé povrchové úpravy byly charakterizovány pomocí volt-ampérové charakteristiky, spektrální analýzy a určením profilu vnitřního elektrického pole.
|
|
|
Influence of Deep Levels on Charge Transport in CdTe and CdZnTe
Dědič, Václav
CdTe a CdZnTe jsou perspektivní materiály pro detektory Rentgenového a gama záření pracující za pokojové teploty. Akumulace prostorového náboje na hlubokých energetických hladinách způsobená zahnutím pásu u kontaktu s Schottkyho bariérou a zachycením fotogenerovaného náboje může vést k časově závislé změně efektivity sběru náboje v CdTe a CdZnTe detektorech známé jako polarizační jev. Tato práce se zabývá především studiem profilů elektrických polí v detektorech za tmy a za vysokých fotonových toků simulujících provoz detektoru pomocí metody zkřížených polarizátorů využívající elektro-optický (Pockelsův) jev. Dále se práce zabývá studiem hlubokých hladin zodpovědných za polarizaci a vlivem kontaktních kovů na akumulaci náboje. Některé experimentální výsledky jsou podpořeny teoretickými simulacemi. Měření byla provedena na třech sadách vzorků opatřených různými kontaktními kovy (Au, In) připravených ze tří různých n-typových materiálů CdTe a CdZnTe. Energetické hladiny byly detekovány za použití metod založených na Pockelsově jevu a měření vybíjecích proudů. Detailní studium vnitřních elektrických polí ukazuje na zásadní vliv energetických hladin poblíž středu zakázaného pásu souvisejících s krystalovými poruchami a kontaktních kovů na polarizaci v polovodičových detektorech za vysokých toků záření. Powered...
|
|
|
Detektory RTG a gama záření na bázi polovodiče CdTe/CdZnTe
Pekárek, Jakub ; Belas, Eduard (vedoucí práce) ; Doležal, Zdeněk (oponent)
V předložené práci byl studován vliv různých typů leptání povrchu a pasivace povrchu vysokoodporového polovodiče CdZnTe, za účelem nalezení optimálních podmínek ke zlepšení vlastností kontaktu kov-polovodič. Hlavní snahou bylo snížit hodnotu svodového proudu a tím získat lepší rentgenové a gama spektra, neboli vytvořit detektor fungující za pokojové teploty na bázi tohoto polovodiče s dostačujícím energetickým rozlišením a co největší účinností sběru náboje. Jednotlivé povrchové úpravy byly charakterizovány pomocí volt-ampérové charakteristiky, spektrální analýzy a určením profilu vnitřního elektrického pole.
|
host ::
RSS.