Detector de deriva de siliciu

Detectorul de deriva de siliciu ( SDD ) este un tip de detector de radiații ionizante semiconductoare utilizat în spectroscopia cu raze X și microscopia electronică. Avantajul acestui tip de detectoare este capacitatea mică a anodului (până la 0,1 pF pentru o zonă sensibilă de aproximativ 1 cm 2 ) [1] și nivelul scăzut de zgomot.

Istorie

Acest tip de detector a fost propus pentru prima dată în 1983 de Emilio Gatti și Pavel Rehak în raportul lor „ Semiconductor drift chamber - An application of a novel charge transport scheme ” [2] [3] [4] . Motivul principal al dezvoltării a fost dorința de a reduce numărul de canale de citire (comparativ cu detectoarele cu microbandă) [5] .

Cum funcționează

Există p + regiuni pe ambele părți ale plachetei de siliciu . Un potențial care variază uniform este aplicat inelelor p + . În centru, pe una dintre laturi, se află un anod n + , prin care se epuizează întregul volum de siliciu. Când siliciul este într-o stare epuizată, în mijlocul plăcii se formează un canal de transport pentru electronii care se deplasează sub acțiunea câmpului aplicat E. Poziția particulei trecute poate fi determinată din momentul deplasării lor. [6] . Inelele pot fi înlocuite cu o serie de benzi.

Caracteristici distinctive

În comparație cu alte tipuri de detectoare de raze X, detectoarele de deriva de siliciu au următoarele avantaje:

Performanta ridicata
Rezoluție înaltă datorită faptului că anodul are o suprafață mică și are o mică contribuție la nivelul de zgomot [7]

Dezavantajele includ dependența coordonatei de fluctuațiile câmpului de derivă din cauza defectelor rețelei cristaline și dependența mobilității electronilor de temperatură. [unu]

Aplicație practică

Două straturi de detectoare de deriva au fost instalate la instalația ALICE a Large Hadron Collider . [8] [9]

Vezi și

Note

↑ 1 2 Detectoare semiconductoare de coordonate în fizica particulelor elementare, 1992 , p. 797.
↑ Detectoare de deriva de siliciu . Preluat la 22 iulie 2017. Arhivat din original la 9 octombrie 2016. (nedefinit)
↑ Emilio Gatti și Pavel Rehak - Semiconductor drift chamber - An application of a novel charge transport scheme - Prezentat la: 2nd Pisa Meeting on Advanced Detectors, Grosetto, Italia, 3-7 iunie 1983
↑ Semiconductor drift chamber - O aplicație a unei noi scheme de transport de sarcină, 1984 , pp. 608-614.
↑ Manualul de inginerie electrică, 2004 .
↑ Detectoare de semiconductori coordonate în fizica particulelor elementare, 1992 , p. 796-797.
↑ Senzori și Microsisteme AISEM 2010 Proceedings, 2012 , p. 260.
↑ Sistemul de urmărire interioară prezent - Pași înainte! (engleză) . Consultat la 17 aprilie 2015. Arhivat din original pe 17 aprilie 2015.
↑ Evoluția tehnologiei senzorilor de siliciu în fizica particulelor, 2009 , p. 84.

Literatură

Chilingarov A.G. Detectoare de semiconductori coordonate în fizica particulelor elementare // FECHA. - 1992. - T. 23 , nr. 3 .
E. Gatti, P. Rehak. Camera de deriva semiconductoare - O aplicație a unei noi scheme de transport de sarcină // Nucl. Instr. și Meth. - 1984. - Emisiune. A 225 . - S. 608-614 . - doi : 10.1016/0167-5087(84)90113-3 .
E. Gatti, P. Rehak, Jack T. Walton. Camere de deriva din siliciu — primele rezultate și procesarea optimă a semnalelor // Nucl. Instr. și Meth. - 1984. - Emisiune. A 226 . - S. 129-141 . - doi : 10.1016/0168-9002(84)90181-5 .
F. Hartman. Evoluția tehnologiei senzorilor de siliciu în fizica particulelor . - Springer Science & Business Media, 2009. - P. 84-85. — 204 p. — ISBN 978-3-540-44774-0 .
Burkhard Beckhoff, Birgit Kanngießer, Norbert Langhoff, Reiner Wedell, Helmut Wolff. Manual de analiză practică a fluorescenței cu raze X. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 222-227. — 878 p. - ISBN 978-3-540-28603-5 .
Kouichi Tsuji, Jasna Injuk, René Van Grieken. Spectrometria cu raze X: progrese tehnologice recente . - John Wiley & Sons, 2004. - P. 148-162. — 616 p. - ISBN 978-0-471-48640-4 .
Richard C. Dorf. Manualul de inginerie electrică . - CRC Press, 2004. - 2808 p. — ISBN 978-0849315862 .
Giovanni Neri, Nicola Donato, Arnaldo d'Amico, Corrado Di Natale. Senzori și Microsisteme AISEM 2010 Proceedings . - Springer Science & Business Media, 2012. - P. 259-260. — 444 p. — ISBN 978-94-007-1323-9 .