%0 Journal Article %T شبیه‌سازی عملکرد حسگر کم‌بهرۀ بهمنی در آشکارسازی اشعۀ ایکس %J مجله علوم و فنون هسته ای %I پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای %Z 1735-1871 %A دانسی, محمد %A فتحی, محمد باقر %D 2024 %\ 03/20/2024 %V 45 %N 1 %P 37-45 %! شبیه‌سازی عملکرد حسگر کم‌بهرۀ بهمنی در آشکارسازی اشعۀ ایکس %K اشعۀ ایکس %K تصویربرداری %K آشکارساز %K حسگر کم‌بهرۀ بهمنی %R 10.24200/nst.2023.1274.1827 %X در ارتقاء آشکارسازهای کارامد برای آشکارسازی اشعۀ ایکس در تصویربرداری، تفکیک انرژی و اتلاف زمانی و هزینۀ ساخت از جمله ویژگی‌هایی است که ما را به طراحی آشکارساز نیمه‌هادی سوق می‌دهد. دیود با بهرۀ داخلی کم (LGAD) با داشتن تقویت‌کنندگی داخلی این امکان را می‌دهد که در میدان کافی، فرایند تکثیر داخلی را با شتاب دادن به حامل‌ها، انرژی لازم برای یونیزاسیون و تولید حامل‌های ثانویه برای تولید بهرۀ بهتر (نسبت سیگنال به نویز بیش‌تر) و هم‌چنین بازدهِ زمانی بیش‌تر (در محدودۀ نانوثانیه) فراهم کند. در این مقاله، آشکارسازِ سیلیکونی LGAD را با نرم‌افزار سیلواکو با اعمال ولتاژ بایاس معکوس و تابش در محدودۀ نور مرئی تا اشعۀ ایکس شبیه‌سازی کردیم. در این شبیه‌سازی، روش نیوتن و گامِل به کار رفت؛ در روش نیوتن، یکی از سازوکارهای برهم‌کنش اشعه با ماده را متغیر و باقی آن‌ها را ثابت در نظر می‌گیرند ولی در روش گامِل، تمامی سازوکارها به‌طور هم‌زمان حل می‌شود. در بازۀ طول موج در محدودۀ اشعۀ ایکس، جریان الکترونی در این آشکارساز از مرتبۀ 4-10 آمپر است و با افزایش انرژی این جریان کاهش می‌یابد. جریان تاریک از مرتبۀ 6-10 آمپر است. با اِعمال نور مرئی با طول موج 0/45 میکرومتر و شدت 1V/cm2، جریان آشکارساز در حدود 4-10×6/5 آمپر به دست آمد. به ازای طول موج اشعۀ ایکس 5-10×1/0 میکرومتر و شدت 108V/cm2، جریان آشکارساز 4-10×3/5 آمپر به دست آمد. با توجه به زمانِ پاسخ سریع این آشکارساز و جریان در محدودۀ میکروآمپر، آشکارساز مزبور گزینۀ مناسبی برای آشکارسازی اشعۀ ایکس است. هم‌چنین این آشکارساز عملکرد خوبی در محدودۀ نور مرئی نشان می‌دهد. %U https://jonsat.nstri.ir/article_1560_c4eb824d3356d6a3ed074d23a26780fd.pdf