• čeština
    • English
  • English 
    • čeština
    • English
  • Login
View Item 
  •   Repository Home
  • Závěrečné práce
  • dizertační práce
  • Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
  • 2016
  • View Item
  •   Repository Home
  • Závěrečné práce
  • dizertační práce
  • Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
  • 2016
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Transportní, šumové a strukturální vlastnosti detektorů vysokoenergetického záření na bázi CdTe

Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe

Thumbnail
View/Open
Posudek-Oponent prace-Lazar_posudek_sik.pdf (91.46Kb)
Posudek-Vedouci prace-Posudek_skolitele_Sik.pdf (483.1Kb)
Posudek-Oponent prace-Navratil_posudek na DP Sika.pdf (92.03Kb)
final-thesis.pdf (6.786Mb)
thesis-1.pdf (1.320Mb)
review_97913.html (1.832Kb)
Author
Šik, Ondřej
Advisor
Grmela, Lubomír
Referee
Lazar, Josef
Navrátil, Vladislav
Grade
P
Alternative metrics PlumX
http://hdl.handle.net/11012/63283
Altmetrics
http://hdl.handle.net/11012/63283
http://hdl.handle.net/11012/63283
Metadata
Show full item record
Abstract
Poptávka ze strany vesmírného výzkumu, zdravotnictví a bezpečnostního průmyslu způsobila v posledních letech zvýšený zájem o vývoj materiálů pro detekci a zobrazování vysokoenergetického záření. CdTe a jeho slitina CdZnTe. jsou polovodiče umožnují detekci záření o energiích v rozsahu 10 keV až 500 keV. Šířka zakázaného pásma u CdTe / CdZnTe je 1.46 -1.6 eV, což umožňuje produkci krystalů o vysoké rezistivitě (10^10-10^11 cm), která je dostačující pro použití CdTe / CdZnTe při pokojové teplotě. V mé práci byly zkoumány detektory CdTe/CdZnTe v různých stádiích jejich poruchovosti. Byly použity velmi kvalitní spektroskopické detektory, materiál s nižší rezistivitou a výraznou polarizací, detektory s asymetrií elektrických parametrů kontaktů a teplotně degenerované vzorky. Z výsledků analýzy nízkofrekvenčního šumu je patrný obecný závěr, že zvýšená koncentrace defektů způsobí změnu povahy původně monotónního spektra typu 1/f na spektrum s výrazným vlivem generačně-rekombinačních procesů. Další výrazná vlastnost degenerovaných detektorů a detektorů nižší kvality je nárůst spektrální hustoty šumu typu 1/f se vzrůstajícím napájecím napětí se směrnicí výrazně vyšší než 2. Strukturální a chemické analýzy poukázaly, že teplotní generace detektorů způsobuje difuzi kovu použitého při kontaktování a stopových prvků hlouběji do objemu krystalu. Část mé práce je věnována modifikaci povrchu svazkem argonových iontů a jejímu vlivu na chemické složení a morfologii povrchu.
 
Because of demands from space research, healthcare and nuclear safety industry, gamma and X-ray imaging and detection is rapidly growing topic of research. CdTe and its alloy CdZnTe are materials that are suitable to detect high energy photons in range from 10 keV to 500 keV. Their 1.46 -1.6 eV band gap gives the possibility of high resistivity (10^10-10^11 cm) crystals production that is high enough for room temperature X-ray detection and imaging. CdTe/CdZnTe detectors under various states of their defectiveness. Investigation of detector grade crystals, crystals with lower resistivity and enhanced polarization, detectors with asymmetry of electrical characteristics and thermally degenerated crystals were subject of my work in terms of analysis of their current stability, additional noise, electric field distribution and structural properties. The results of the noise analysis showed that enhanced concentration of defects resulted into change from monotonous spectrum of 1/f noise to spectrum that showed significant effects of generation-recombination mechanisms. Next important feature of deteriorated quality of investigated samples was higher increase of the noise power spectral density than 2 with increasing applied voltage. Structural and chemical analyses showed diffusion of metal material and trace elements deeper to the crystal bulk. Part of this work is also focused on surface modification by argon ion beam and its effect on chemical and morphological properties of the surface.
 
Keywords
slova CdTe, CdZnTe, teplotní degradace, šum, přechod polovodič-kov, hloubkový profil prvkového složení, modifikace povrchu, heterostruktura, polarizace, rozložení elektrického pole, SIMS, XPS, Auger, XRD, bombardování ionty, CdTe, CdZnTe, thermal degradation, noise, metal-semiconductor junction, elemental concentration depth profile, surface modification, heterostructure, polarization, electric field distribution, SIMS, XPS, Auger, XRD, ion bombardment.
Language
angličtina (English)
Study brunch
Fyzikální elektronika a nanotechnologie
Composition of Committee
prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc. (předseda) prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (člen) prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček (člen) prof. Ing. RNDr. Josef Šikula, DrSc. (člen) prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. - oponent (člen) prof. Ing. Josef Lazar, Ph.D. - oponent (člen)
Date of defence
2016-12-01
Process of defence
Předložená disertační práce je zaměřena na detailní rozbor příčin poruchovosti detektorů CdTe/CdZnTe. Uvedený polovodičový materiál je v současné době pokládán za jeden z nejvhodnějších pro detekci a zobrazování vysoce energetického záření. Z toho důvodu disertant provedl velmi komplexní studium vzorků fotodetektorů na bázi polovodičové struktury CdTe. V úvodní stati popisuje základní charakteristiky těchto materiálů, stručně je zmíněna technologie výroby a následně jejich parametry, které jsou zásadní pro parametry fotodetektorů. Měření analýza a interpretace naměřených dat je pak jádrem předkládané práce. Přístup, který autor zvolil, je vskutku komplexní a svědčí o porozumění fyzice polovodičů a také o záviděníhodném instrumentálním vybavení, které měl k dispozici. Oponenti vysoce hodnotí kvalitu práce po odborné stránce, měli drobné výhrady proti jazykové stránce disertace. V rozpravě zodpověděl řadu dotazů týkajících se experimentů i svého podílu na nich a odpověděl na podněty ke zlepšení kvality jazykového projevu. Komise konstatovala, že obhajoba disertační práce proběhla velmi úspěšně, dosažené výsledky jsou vysoce originální a jsou přínosem pro další rozvoj oboru nedestruktivní diagnostiky nové třídy detektorů pro hluboké UV.
Result of the defence
práce byla úspěšně obhájena
Persistent identifier
http://hdl.handle.net/11012/63283
Source
ŠIK, O. Transportní, šumové a strukturální vlastnosti detektorů vysokoenergetického záření na bázi CdTe [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.
Collections
  • 2016 [29]
Citace PRO

Portal of libraries | Central library on Facebook
DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback | Theme by @mire NV
 

 

Browse

All of repositoryCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjects

My Account

LoginRegister

Statistics

View Usage Statistics

Portal of libraries | Central library on Facebook
DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback | Theme by @mire NV