• 전기의세계
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• v.11
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• pp.31-36
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• 1963

본고의 내용은 다음과 같다. 1. 동작원리와 검출기에 요구되는 재질 2. 각종 반도체 검출기의 구조 및 특징 3. 검출기의 Diode특성

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.372-372
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• 2014

반도체 검출기는 입사되는 X선 에너지에 의하여 이온화되어 발생하는 전자 전공쌍을 수집함으로 방사선 정보를 확인하는 선량계로써 많은 연구와 활용이 이루어지고 있다. 하지만, X선 에너지에 의하여 반도체 검출기에서 발생하는 전기적 신호량이 높지 않기 때문에 누설 전류의 저감이 필수적이다. 누설 전류를 저감시키기 위한 방안으로 반도체 층과 전극 층의 Schottky Contact 구조의 설계, Insulating Layer의 사용, 높은 비저항의 반도체 물질 연구 등이 이루어지고 있다. 하지만, 기존에 누설 전류 저감을 위하여 Insulating Layer를 전극층과 반도체 층 사이에 형성하는 연구에 있어서 Insulating Layer와 반도체 층의 계면 사이에서 발생하는 Charge Trapping으로 인하여 생성되는 신호의 Reproducibility 저하, 동영상 적용의 제한 등의 문제점을 겪어왔다. 이에 본 논문에서는 누설 전류를 저감시킴과 동시에 Charge Trapping의 최소화를 이루기 위하여 Insulating Layer의 두께 최적화 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 Insulating Layer는 검출기 표면에 입사하는 X선 정보 손실을 최소화 시키는 동시에 누설 전류와 Charge Trapping을 최소화 시키는 방법으로써 CVD방법으로 검출기 표면에 균일하게 Insulating Layer를 코팅하였다. Insulating 물질은 Parylene을 사용하였으며, 그 중 온도, 습도 등 외부환경에 영향을 적게 받는 type C를 사용하였다. 증착에 사용한 장비의 진공도는 Torr로 설정하여 증착되는 Parylene의 두께가 약 $0.3{\mu}m$가 되게 하였으며, 실험에는 반도체 물질 PbO를 사용하였다. Parylene의 절연 특성은 Dark Current와 Sensitivity를 측정한 SNR을 이용하여 Parylene코팅이 되지 않은 동일 반도체 검출기와의 신호를 비교하였으며 또한 Parylene를 다층 제작한 검출기의 수집 신호량을 비교하였다. 제작한 검출기의 X선 조사 시의 수집 전하량 측정 결과, 100 kVp, 100mA, 0.03s의 X선 조건에서 $1V/{\mu}m$의 기준 시, Parylene를 코팅하지 않은 PbO 검출기의 Dark current는 0.0501 nA/cm2, Sensitivity는 0.6422 nC/mR-cm2, SNR은 12.184이었으며, Parylene단층의 두께인 $0.3{\mu}m$로 증착된 시편의 Dark current는 0.04097 nA/cm2, Sensitivity는 0.53732 nC/mR-cm2으로 Dark current가 감소되고 sensitivity도 감소하였지만 SNR은 13.1150으로 높아진 것을 확인할 수 있었다. Perylene이 $0.6{\mu}m$로 증착된 시편의 경우, Dark Current는 0.04064 nA/cm2, Sensitivity는 0.31473 nC/mR-cm2, SNR은 7.7443으로써 Insulating Layer가 없는 시편보다 SNR이 약 40% 낮아진 것을 확인할 수 있었다. Parylene이 $0.9{\mu}m$로 증착된 시편의 경우 Dark current는 0.0378 nA/cm2, Sensitivity 0.0461 nC/mR-cm2로 Insulating Layer가 없는 시편에 비해 SNR은 약 1/12배 감소한 1.2196이었고, Parylene이 $1.2{\mu}m$로 증착된 시편의 SNR은 1.1252로서 더 감소하였다. 따라서 Parylene을 다층 코팅한 검출기일수록 절연 효과의 영향이 커짐으로써 SNR 비교 시 수집되는 신호량이 줄어드는 것을 확인하였다. 반도체 검출기의 누설 전류를 저감시킴과 동시에 신호 수집율에 영향을 최소화시키기 위하여 Insulating Layer의 두께를 적절하게 설정하여 적용하면 Insulating Layer가 없는 검출기에 비해 누설전류를 최소한으로 줄일 수 있고 신호 검출효율이 감소하는 것을 방지할 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.28 no.2
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• pp.87-95
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• 2003

The fabrication process and the structure of PIN semiconductor detectors have been designed optimally by simulation for doping concentration and width of p+ layer, impurities re-contribution due to annealing and the current distribution due to guard ring at the sliced edges. The characteristics to radiation response has been also simulated in terms of Monte Carlo Method. The device has been fabricated on n type, $400\;{\Omega}cm$, orientation <100>, Floating-Zone silicon wafer using the simulation results. The leakage current density of $0.7nA/cm^2/100{\mu}m$ is achieved by this process. The good linearity of radiation response to Cs-137 was kept within the exposure ranges between 5 mR/h and 25 R/h. This proposed process could be applied for fabricating a PIN semiconductor detector for measuring individual dose.

• Progress in Medical Physics
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• v.6 no.1
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• pp.49-57
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• 1995

The semiconductor detector has a high sensitive to radiation and a small volume. It has been frequently used in high energy photon and electron beamdosimetry. However, Semiconductor detector are subject to radiation damage in high energy radiation beam which reduces the sensitivity and creat a large discrepancy. In this experiments, P-type semiconductor was irradiated to 18 MeV electron beam with pre-irradiation for reducing the sensitivity for high reproducibility and investigated the dose characteristics against the dose rate variations. The sensitivity per unit dose in small dose rate showed a 35％ large different to a large dose rate with pre-irradiation dose for 0.5 KGy and 20％ for 3 KGyin this study. The silicon detector has showed a large dependency of beam direction with 13％ discrepancy and a linear sensitive as increased temperature.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2353-2355
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• 2004

본 논문에서는 고정도의 방사선 측정이 가능한 능동형 전자선량계를 제작하기 위해 필수적으로 요구되는 반도체 방사선 검출기를 ASIC으로 구현하였다. 이는 전자선량계의 소형화와 저소비전력을 실현할 수 있도록 전치증폭기와 성형증폭기를 일체화한 것으로 방사선과 방사선 검출 소자인 상용 핀 포토다이오드의 상호작용으로 생성된 수 [nA]의 전류펄스를 측정할 수 있다. MOSIS 공정을 통하여 ASIC으로 구현된 방사선검출기는 $10{\mu}Ci$의 ${\gamma}$-선 Ba-133, Cs-137 및 Co-60의 세 핵종에 대하여 방사선 조사시험을 수행하여 구현된 방사선 검출기의 유용성을 입증하였다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.22 no.5
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• pp.95-107
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• 2007

X-선 측정 및 영상장치를 포함한 다양한 응용분야에서 방사선에 대한 고해상도의 영상을 얻기 위한 목적으로 반도체 검출기에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 고에서는 방사선 검출을 위해 요구되는 반도체 물질의 주요 특성에 대해서 조사하였다. 또한 반도체를 이용한 플랫 패널(flat panel) 시스템, 픽셀 디텍터(pixel detector)와 스트립 디텍터(strip detector) 등의 혼성형 디텍터(hybrid detector), MAPS와 DEPFET 등의 단일형 픽셀 디텍터(monolithic pixel detector)의 디바이스 동작 원리 및 특성과 국내외 기술 동향에 대하여 살펴보았다.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 2004.03a
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• pp.9-9
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• 2004

• 전기의세계
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• v.33 no.2
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• pp.84-96
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• 1984

본고의 내용은 다음과 같다. 1. 반도체 레이저 2. 발광 다이오드 3. 광검출기 4. 광 파이버의 전송로 5. 광회로 6. 집적광 디바이스의 시작

• The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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• v.10 no.1
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• pp.6-10
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• 1998

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.1 no.2
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• pp.123-128
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• 1969