Optimization of technology for fabrication of sectional nuclear radiation detectors based on high-resistance silicon

Abstract

On the basis of experimental studies the surface-barrier technology for fabrication of sectional nuclear radiation detectors with using of the high-resistance n-Si plates of large diameter (~ 100 mm) was optimized. The 9-sectional detector matrixes were manufactured. In such matrix each section is a separate detector with the thickness of sensitive area W ≤ 350 μm, the working area S = 4 cm², and the energy resolution R = 50…75 keV under irradiation by three-component α-source. The electrophysical and spectrometric characteristics of the sectional silicon detectors were determined. The manufactured detectors can be used in the nuclear experiments involving heavy ions at the low yields of reaction products.

На основі проведених експериментальних досліджень оптимізовано поверхнево-бар'єрну технологію виготовлення секційних детекторів ядерних випромінювань з використанням пластин високоомного n-Si великого діаметра (~ 100 мм). Виготовлено 9-секційні детекторні матриці, де кожна секція є окремим детектором з товщиною чутливої області W ≤ 350 мкм, робочою площею S = 4 см² та енергетичною роздільною здатністю R = 50…75 кеВ при опроміненні трикомпонентним α-джерелом. Визначено електрофізичні та спектрометричні характеристики секційних кремнієвих детекторів. Виготовлені детектори можуть бути використані в ядерних експериментах за участю важких іонів при низьких виходах продуктів реакцій.

На основе проведенных экспериментальных исследований оптимизирована поверхностно-барьерная технология изготовления секционных детекторов ядерных излучений с использованием пластин высокоомного n-Si большого диаметра (~ 100 мм). Изготовлены 9-секционные детекторные матрицы, где каждая секция является отдельным детектором с толщиной чувствительной области W ≤ 350 мкм, рабочей площадью S = 4 см² и энергетическим разрешением R = 50…75 кэВ при облучении трехкомпонентным α-источником. Определены электрофизические и спектрометрические характеристики секционных кремниевых детекторов. Изготовленные детекторы могут быть использованы в ядерных экспериментах с участием тяжелых ионов при низких выходах продуктов реакций.