کاربردها، مزایا و معایب آشکارسازهای گالیم آرسناید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 عضو هیأت علمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

شهین مرادنسب بدرآبادی 1، داریوش سرداری2، میترا اطهری2
آشکارسازهای ذرات یا پرتو ابزاری هستند که با آن‌ها ذرات پرانرژی را آشکار، ردیابی یا شناسایی می‌کنند. یکی از این آشکارسازها گالیم آرسناید (GaAs) می باشد. مشکلات در تولید لایه های ضخیم با دوپینگ (ناخالص سازی یا تغلیظ) به اندازه کافی کم نیاز به عمق‌های تهی سازی کافی (بیشتر از 100 میکرومتر) داشت، در حالی که مانع توسعه بیشتر می‌شدند. سپس، علاقه جدیدی به آشکارسازهای برپایه هم مواد حجیم و هم مواد رشد یافته اپیتاکسیالی به وجود آمد. لذا، هدف این مقاله بررسی خصوصیات، کاربردها، مزایا و معایب GaAs بود. عیوب GaAs می توانند تحت جنبه های ژئومتریال (چند بعدی) یا تحت جنبه منشا ان (نقایص ذاتی و بیرونی ) طبقه بندی شود. در استفاده از GaAs به عنوان آشکار ساز پرتو ایکس باید خصوصیات جذب، مقاومت ویژه، تحرک و طول عمر، یکنواختی ماده مورد استفاده در آشکارساز، پایداری عملکرد و قابلیت پردازش را مد نظر قرار داد. انواع آشکارسازهای تصویربرداری GaAs عبارتند از آشکارسازهای مبتنی برGaAs اپی‌تاکسیال، آشکارسازهای مبتنی بر SI-GaAs (جبرانی) و آشکارسازهای مبتنی بر HR-GaAs جبران شده با Cr. یک عملکرد اسپکتروسکوپی خوب، مقادیر CCE بالا و کیفیت تصویر خوب با آشکارسازهای مبتنی بر GaAs می‌تواند به دست آید. نسبت به مواد حجیم، در این آشکارسازها یکنواختی ماده بالاتر است و تغییرات موضعی خواص مواد کمتر می‌باشد. به علاوه، پیشرفت‌های حاصل شده در تکنیک‌های فرآوری flip-chip برای نیمه هادی‌های با Z بالا دلیلی برای بازده‌های پیکسلی بالا و بنابراین کیفیت تصویر خوب هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application, Advantages and Disadvantages of Galium Arsenide Detectors

نویسندگان [English]

  • شهین مرادنسب بدرآبادی 1
  • داریوش سرداری 2
  • میترا اطهری 2
1 دانشجوی دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 عضو هیأت علمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده [English]

Particles or ray detectors are devices with which detect, trace or distinguish high energy particles. One of these detectors is Gallium arsenide (GaAs). Difficulties in producing consistently the thick layers with sufficiently low doping required for adequate depletion depth (>100 µm), however, precluded further development. Then, there has been renewed interest in detectors based on both bulk- and epitaxially- grown materials. Hence, aim of this study was studying characterization, application, advantages and disadvantages of Gallium arsenide (GaAs). Defects of GaAs can be classified under geometrical aspects (dimensionality) or under the aspect of their origin (intrinsic and extrinsic defects). When GaAs uses as X ray detector, absorption character, resistivity, mobility and lifetime, material uniformity used in detector, performance stability and processibility should be consider. Types of imaging detectors GaAs are detectors based on epitaxial GaAs, detectors based on (compensated) SI-GaAs, detectors based on Cr-compensated HR-GaAs. A good spectroscopic performance, high CCE values and good image quality can be achieved with detectors based on epitaxial GaAs. The material homogeneity was reported to be higher and local variations of material properties to be less pronounced than in bulk material. In addition, advances in flip-chip processing techniques for high-Z compound semiconductors give reason for hope for high pixel yields and thus good image quality.

کلیدواژه‌ها [English]

  • آشکارساز
  • گالیم آرسناید
  • کاربردها
  • مزایا
  • معایب