Point defects in materials for detection of X-ray and gamma radiation
| Thesis title in Czech: | Bodové defekty v materiálech pro detekci Rentgenova a gama záření |
|---|---|
| Thesis title in English: | Point defects in materials for detection of X-ray and gamma radiation |
| Key words: | Elektrooptický Pockelsův jev, detektor rentgenového a gamma záření, CdTe, hluboké hladiny |
| English key words: | Electro-optic Pockels effect, X-ray and gamma-ray detector, CdTe, deep levels |
| Academic year of topic announcement: | 2014/2015 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Physics of Charles University (32-FUUK) |
| Supervisor: | prof. Ing. Jan Franc, DrSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 15.09.2015 |
| Date of assignment: | 15.09.2015 |
| Confirmed by Study dept. on: | 02.10.2015 |
| Date and time of defence: | 10.12.2019 11:30 |
| Date of electronic submission: | 01.10.2019 |
| Date of submission of printed version: | 03.10.2019 |
| Date of proceeded defence: | 10.12.2019 |
| Opponents: | Ing. Jiří Oswald, CSc. |
| doc. RNDr. Jiří Toušek, CSc. | |
| Advisors: | RNDr. Václav Dědič, Ph.D. |
| doc. RNDr. Jan Kunc, Ph.D. | |
| Guidelines |
| 1) Prostudovat vybranou časopiseckou literaturu o polovodivých materiálech CdTe, (CdZn)Te, SiC se zaměřením na vysokoodporový materiál vhodný pro detekci Roentgenova záření a záření gama
2) Seznámit se s principy měření optických metod (fotovodivosti, fotoelektrická spektroskopie, fotoluminiscence) 3) Provést měření a vyhodnocení spektrálních závislostí Pockelsova jevu a fotovodivosti vysokodporových vzorků 4) Analyzovat hluboké hladiny odpovědné za změny fotovodivosti pomocí korelací s dalšími metodami (polarizačně citlivá fotoluminiscence, fotoelektrický Hallův jev) a jejich vliv v závislosti na intenzitě a energii dopadajícího záření 5) Naměřené závislosti numericky modelovat programem pro simultánní řešení drift-difúzní a Poissonovy rovnice |
| References |
| 1. N.V.Joshi, Photoconductivity, Art, Science and Technology, Marcel Dekker, New York, 1990
2.G.F.Neumark, Mater.Sci.Eng. R21 (1997), 1 |
| Preliminary scope of work |
| Polovodičové detektory Rentgenova a gama záření nacházejí stále širší uplatnění v řadě oblastí zahrnujících lékařské zobrazování, kosmický výzkum, bezpečnost jaderných zařízení, monitoring životního prostředí a další. Nové typy polovodičových detekčních materiálů a detektorů jsou založeny na komplexních směsných sloučeninách typu III-V a II-VI a jejich kombinacích majících optimální vlastnosti z hlediska absorpce vysokoenergetického záření (velké atomové číslo), velkého elektrického odporu a dlouhé doby života zajištˇující vysokou účinnost detektorů. Dosažení optimálních vlastností detekčních polovodičových systémů je závislé na hluboké míře porozumění fyzikálních procesů probíhajících jak při růstu polovodivých monokrystalů, tak při sběru náboje v detektorech, které závisí na koncentraci a charakteru defektů přítomných v materiálu po růstu nebo generovaných během technologického procesu přípravy. Cílem práce je využití komplexu pokročilých experimentálních metod (Pockelsův elektrooptický jev s infračerveným skenováním, bezkontaktní a kontaktní mapování elektrického odporu a fotovodivosti, mapování fotoluminiscence, fotoelektrický Hallův jev, časově rozlišená luminiscence) a numerického modelování ke stanovení bodových defektů ovlivňujících účinnost detekce zejména v extrémních podmínkách – vysoké toky Rentgenova záření a neutronů, vysoké dávky, nízké provozní teploty apod. |