Влияние облучения альфа-частицами на характеристики SiC- и Si-детекторов

5 Jul 2025, 14:10
20m
2053 (Санкт-Петербургский Государственный Университет )

2053

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Oral Section 3. Modern methods and technologies of nuclear physics. 3. Modern methods and technologies of nuclear physics

Speaker

Сергей Евсеев (ОИЯИ)

Description

Представлены результаты исследования полупроводниковых детекторов из карбида кремния (SiC-ППД) [1, 2, 3] и кремния (Si-ППД). Облучение проводилось с помощью образцового спектрометрического α-источника 226-Ra с энергиями E = 4,8 ÷ 7,7 МэВ. Толщина чувствительного слоя n-типа SiC-детекторов составляла 25, 50 мкм, диаметр рабочей области — 3,0 мм. Исходное энергетическое разрешение детекторов составляло <25 кэВ. Si-детекторы изготовлены по планарной технологии на кремнии n-типа, рабочая площадь 7 мм. кв., чувствительная толщина 300 мкм.
Радиационная стойкость SiC- и Si-детекторов исследовалась до и после облучения альфа-частицами с интегральными потоками до ~ 2×10^11 α/см^2.
Показано, что после облучения α-частицами наблюдалась деградация: пики от α-частиц сместились в сторону меньших каналов и стали шире. Установлено, что с увеличением дозы облучения энергетическое разрешение ухудшается более чем на порядок для SiС-ППД 50 мкм, в 4 раза для SiС 25 мкм и более, чем в 2 раза для Si-ППД. При этом эффективность сбора заряда η (CCE) снизилась со 100% до 80% (рабочее напряжение 300 В) для SiC-ППД 50 мкм, со 100% до 90% (рабочее напряжение 200 В) для SiС-ППД 25 мкм и со 100% до 95% (рабочее напряжение 100 В) для Si-ППД при максимальной дозе облучения.

  1. Yu.B. Gurov et al. // Instrum. Exp. Tech. 2015. V. 1. P. 22.
  2. S.A. Evseev et al. // Physics of Atomic Nuclei. 2023. V. 86, No. 5, pp. 841–844.
  3. Yu.B. Gurov et al. // Instrum. Exp. Tech. 2024, V. 67, No. 6, pp. 1095–1101.

Primary author

Co-authors

Юрий Гуров (ОИЯИ; МИФИ) Максим Довбненко (ОИЯИ) Николай Замятин (ОИЯИ) Юрий Копылов (ОИЯИ) Сергей Розов (ОИЯИ) Вячеслав Сандуковский (ОИЯИ) Ladislav Hrubcin (Institute of Electrical Engineering, Slovak Academy of Sciences) Mr Bohumir Zat’ko (Institute of Electrical Engineering, Slovak Academy of Sciences)

Presentation materials

There are no materials yet.