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가상 Frisch-그리드를 이용한 CdZnTe 감마선 소자 제작Fabrication of Virtual Frisch-Grid CdZnTe γ-Ray Detector
- Other Titles
- Fabrication of Virtual Frisch-Grid CdZnTe γ-Ray Detector
- Issue Date
- 2014
- Publisher
- 대한방사선과학회
- Keywords
- CdZnTe; virtual Frisch-grid; spectroscopy; X- and γ-ray detector; CdZnTe; 가상 Frisch-그리드; 분광학; 엑스선・감마선 소자
- Citation
- 방사선기술과학, v.37, no.4, pp.253 - 259
- Indexed
- KCI
OTHER
- Journal Title
- 방사선기술과학
- Volume
- 37
- Number
- 4
- Start Page
- 253
- End Page
- 259
- ISSN
- 2288-3509
- Abstract
- Traveling heater method(THM) 방법을 이용하여 성장시킨 CdZnTe(CZT) 단결정 방사선 소자에 대한 고에너지(high energy) 감마선 에너지 분해능(energy resolution)을 평가하고자 6×6×12mm3 크기의 CZT 소자를 제작하였다. 두꺼운 방사선 소자의 경우, 전자에 비해 상대적으로 이동속도가 느린 정공(hole)으로 인해 발생하는 hole-tailing 효과가 심화되어 고에너지 영역의 에너지 분해능이 저하되는 현상이 발생한다. 전자(electron)와 정공(hole)의 두 개의 전하 운반자(charge carrier) 중에서 하나의 전하 운반자를 선택적으로 수집하여 에너지 분해능을 높이는 것이 가능하다. 가상 Frisch-그리드(virtual Frisch-grid) 소자는 소자 내부의 가중 퍼텐셜(weighting potential)을 조절하여 전자에 의한 유도전류(induced current)만을 선택적으로 이용하는 방법으로써 제작 과정과 적용이 용이하다. 본 연구에서는 THM 방법으로 성장한 큰 부피의 CZT 방사선 소자의 특성과 가상 Frisch-그리드의 효용성을 평가하였다. 가상 Frisch-그리드의 적절한 위치와 너비는 Maxwell ver.14(ANSYS, 미국)를 이용하여 모의실험으로 정하였다. 137Cs 동위원소를 이용한 펄스 높이 스펙트럼(pulse height spectrum) 측정에서 가상 Frisch-그리드를 적용했을 때 662keV 피크에 대해 2.2%의 에너지 분해능을 확인할 수 있었다.
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