일반기술

GaAs기술을 바탕으로 한 Detection module

<타 Detector에 사용되는 화학화합물의 특성>LEC Si-GaAs : 전리방사선의 영향과 유사한 외부 전극들에 흐르는 pulses 로 인하여 수량을 셈하는 detector를 만드는데에는 유용하지 않음.Pure Si : X선 및 Gamma선의 detecting 효율이 떨어짐.Si with selenium : 타 devices에서의 resolution이 3.0~5.0mm임CdZnTe : GaAS보다 좋은 drift length를 지니고 있지만, 1kg 당 가격이 U$100,000 로 매우 비싸고, 외부 stress에 대하여 기술적으로 견디지 못함.Xenon (gas) : Radiation durability가 낮음. 최상의 resolution이 40mkm임.Pure Ge : 단지 일반적으로 질소로 유지되는 극저온에서만 유용함. 그러나 GaAs의 적정 사용 온도는 +1~+10ºC 임tance 10-6 ~10-5 Ohm - Numbers of channels - 512 - Pitch of contacts - 100 mkm - Dark current of the channel <1 n - SI-GaAs(Cr) detectors는 Schottky contacts가 없고 단지 전기 저항만 있음. I-V 특성은 1차 함수적임. - electric field (E)는 detector의 전체 volume을 채움. E(kV/cm) = const. - GaAs-detectors의 charge collection은 전자에 의해서 결정됨 - Detector 재료의 저항도는 매우 높음 (ρ>109 Ωcm)1. radiation detection의 고 수행도GaAs Detector의 원리는 quantum sensitivity임. 즉, 매우 높은 객관적 확실성으로 broad spectrum band에서의 single quanta를 detect할 수 있음. Registration의 효율성은 E=0.01 MeV일 경우 100%이고, E=10 MeV일 경우 50%임. Charge collecting의 효율은 signal/noise비가 10이상일 경우 60%이고, single quanta의 에너지는 (0.01-10) MeV 범위 안에 놓이게 됨.2. High penetration capacity현재 GaAS Detector의 maximal coordinate resolution은 5 mkm (10 pairs of lines/mm)임. GaAs Detector의 달성된 stable threshold contrast는 0.5%이고, 향후 0.3%까지 향상될 것으로 기대됨. 현재 국제 표준 threshold contrast는 1% 이하임.3. the detection module의 Radiation durabilityDetection Module의 내구성은 radiation 내성에 의존됨. Module의 내구성은 전 사용 시간 동안 detector 전 표면에 균일한 quanta detection threshold 하에서 20년임.4. 가격 및 생산성GaAs의 시장 가격은 1kg 당 약 U$1,000 정도임. 현재의 기술로 초기 원재료의 10%를 Detection 재료의 생산에 사용할 수 있음. 그러므로 detection module의 가격은 64 GaAs blocks은 U$20,000 정도임.