การพัฒนาหัววัดรังสีสารกึ่งตัวนำแกลเลี่ยมอาร์เซไนด์ : รายงานผลการวิจัย

Abstract

หัวรัดรังสีสารกึ่งตัวนำของแกลเลี่ยมอาร์เซไนด์ ได้รับการออกแบบ ประดิษฐ์ และทดสอบคุณสมบัติ โครงสร้างที่ออกแบบมี 2 รูปแบบ แบ่งตามชนิดของแว่นผลึกฐานเริ่มต้น แบบแรกเริ่มต้นจากแว่นผลึกแกลเลี่ยมอาร์เซไนด์กึ่งฉนวน ส่วนแบบหลังเริ่มต้นจากแว่นผลึกแกลเลี่ยมอาร์เซไนด์ชนิดเอ็นบวก ในกรณีของกลุ่มแรกมีทั้งโครงสร้างชนิด ช็อตกี้ แลโครงสร้างชนิดพีไอเอ็น (pin) ส่วนกลุ่มหลังมีโครงสร้างเฉพาะ p [superscript +] n[superscript -]n[superscript +] โดยเฉพาะชั้นทำงาน n[superscript -]จะถูกปลูกด้วยเทคโนโลยีเอพิแทกซีสถานะของเหลว ซึ่งมีกระบวนการในการปลูกผลึกต่างกัน 4 แบบ ตามจำนวนหลุมสารละลาย GaAs (n[superscript -]) ทั้งนี้เพื่อปรับปรุงคุณภาพผลึกชั้น n[superscript -]ให้ดีขึ้น หลังจากนั้นสมรรถนะของสิ่งประดิษฐ์ได้รับการตรวจสอบโดยการวัดลักษณะสมบัติทางไฟฟ้า และความสามารถในการตอบสนองรังสีพบว่า โครงสร้างช็อตกี้มีแรงดันพลังทลายสูงถึง 200 โวลท์ แต่กระแสมืดอยู่ในช่วง 0.5 mA ในกรณีของโครงสร้าง pin และ p [superscript +] n[superscript -]n[superscript +]นั้น ทั้งสองแสดงค่าแรงดันพังทลาย 25 โวลท์ และค่ากระแสมืดยู่ในช่วง 10 [mu]A สำหรับการทดสอบความสามารถในการวัดรังสี หัววัดรังสีที่ผลิตทุกโครงสร้างไม่มีผลตอบสนองต่อรังสี สาเหตุเนื่องจากในโครงสร้างช็อตกี้มีกระแสรั่วค่อนข้างสูง ในขณะที่โครงสร้าง p [superscript +] n[superscript -]n[superscript +] ชั้นผลึก n[superscript -]มีคุณภาพผลึกต่ำ