X-ray detectors for high photon fluxes
Project goals
Practically all X-ray imaging applications and especially Computed Tomography require high photon fluxes more than 10^9 photons/(mm^2.s) that form in the detector bulk high concentrations of electrons and holes. Free carriers are captured on deep defects and induce the space charge accumulation. Consequently, the internal electric field is deformed resulting in a decrease of charge collection efficiency (polarization). The main height of the pulses is decreased and part of them fall below the detection threshold (polarization at low fluxes). Two main mutually combined concepts of suppression of polarization in detectors operating at high fluxes of X-ray photons will be developed within this proposal - engineering of the electric field profile through control of the Metal/Semiconductor interface or infrared optical manipulation of occupation of deep levels and an attempt to decrease the density of trapping centers by material development (purification of material by zone refinement and post-grown annealing).
Keywords
room temperature semiconductor radiation detectorsCdTe(CdZn)Tepolarization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-13671S
Alternative language
Project name in Czech
Detektory Rentgenova záření pro vysoké fotonové toky
Annotation in Czech
Prakticky všechny aplikace rentgenového zobrazování a především počítačová tomografie vyžadují vysoké fotonové toky (více než 10^9 fotonů/(mm^2.s)). Tyto toky vytvářejí v materiálu detektoru vysoké koncentrace volných elektronů a děr, které se zachytávají na hladinách hlubokých defektů a způsobují akumulaci prostorového náboje. V jeho důsledku dochází k deformaci vnitřního elektrického pole a následně ke snížení účinnosti sběru náboje (polarizaci). Střední výška napěťových pulsů se snižuje a část z nich nedosáhne detekčního limitu. K potlačení polarizace za vysokých toků budou v projektu uplatněny dva vzájemně provázané přístupy - modifikace průběhu vnitřního elektrického pole kontrolou zahnutí pásů na rozhraní kontaktu kov-polovodič nebo manipulací obsazení hlubokých hladin infračerveným zářením a technologický vývoj vedoucí ke snížení koncentrace hlubokých hladin purifikací materiálu zonální rafinací a temperací po růstu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The aim of the project was the research of charge transport, space charge formation and electric field profile in Cd(Zn)Te detectors. The problem of the suppression of the space charge by proper pulsed infrared illumination was solved both at low- and at high-flux regimes. Results were published in 11 Jimp papers, some with Q1 and Q2 level, what is considered as the excellence project outcome.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Sep 25, 2017
Finance
Total approved costs
4,284 thou. CZK
Public financial support
4,284 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 284 CZK thou.
Public support
4 284 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2015