Лаборатория детекторов ионизирующего излучения

Область научных интересов и возможности коллектива лаборатории:

• изготовление высокоомных пластин арсенида галлия, компенсированного хромом (HR GaAs:Cr), путем высокотемпературной диффузии хрома в пластины n-GaAs диаметром 50, 76, 100 мм;
• неразрушающий контроль электрофизических и оптических характеристик пластин HR GaAs:Cr и n-GaAs;
• проектирование и изготовление многоэлементных HR GaAs:Cr сенсоров ионизирующего излучения с толщиной чувствительной области до 1 мм и минимальным шагом пикселей 25 мкм;
• тестирование HR GaAs:Cr сенсоров: измерение вольт-амперных характеристик (ВАХ), быстродействия, эффективности сбора заряда (ССЕ), чувствительности и энергетического разрешения в диапазоне энергий рентгеновских квантов 10 – 150 кэВ, энергетического эквивалента шума;
• разработка систем регистрации (детекторов) ионизирующего излучения на основе многоэлементных HR GaAs:Cr сенсоров.

Научный коллектив лаборатории уже много лет разрабатывает уникальные технологии, одна из которых позволила создать полупроводниковые сенсоры ионизирующего излучения на основе HR GaAs:Cr. Технология легирования монокристаллических пластин n-GaAs хромом не имеет аналогов в мире и позволяет изменять свойства пластин в зависимости от поставленной задачи.

Накопленный сотрудниками опыт и знания позволили занять лаборатории лидирующие позиции в мире по разработке и созданию многоэлементных сенсоров ионизирующего излучения на основе HR GaAs:Cr. Лаборатория активно сотрудничает с ведущими европейскими и отечественными научными центрами: DESY (Германия), ESRF (Франция), STFC RAL (Великобритания), PSI (Швейцария), ОИЯИ (Россия), ИФВЭ (Россия). Сотрудники лаборатории являются членами коллаборации FCAL, занимающейся исследованием и разработкой системы регистрации высокоэнергетичных бета-частиц.

Разработанные в лаборатории HR GaAs:Cr сенсоры используются для регистрации высокоэнергетичных частиц в физических экспериментах, проводимых с использованием коллайдеров (LHC, CERN; ILC, DESY), а также в исследованиях по созданию веществ с новыми свойствами, выполняемых с использованием синхротронных рентгеновских источников: DESY (Германия), ESRF, (Франция), DLS (Великобритания).

HR GaAs:Cr сенсоры позволяют получать изображения исследуемых объектов в энергетических «окнах» шириной около 4 кэВ, обеспечивают скорость счета квантов на уровне 800 кГц/пиксел и пространственное разрешение до 10 пар линий/мм.