Сотрудники лаборатории детекторов синхротронного излучения и лаборатории детекторов ионизирующего излучения Центра ПТМ ТГУ проводят исследования для оптимизации параметров и технологии изготовления многоэлементных арсенид галлиевых сенсоров. Считывающие устройства предназначены для обеспечения исследований и исследовательской инфраструктуры синхротронного центра поколения 4+ «СКИФ» и других «мегасайенс» проектов в Российской Федерации («РИФ», «НИКА»). Наряду с этим новые детекторы могут быть использованы в различных международных и зарубежных проектах таких, как ILC и LUXE.
В рамках проводимых исследований радиофизики ТГУ разработали и изготовили несколько прототипов сенсоров с размерами активной площади 49.8 мм ×74.8 мм (1015 пикселов). Сенсоры изготовлены из пластин арсенида галлия компенсированного хромом (HR GaAs:Cr) диаметром 100 мм, толщина чувствительного слоя 550 мкм, шаг пикселов 5 мм.
– Одной из наиболее интересных особенностей прототипа сенсора является вынос контактных площадок на одну из сторон за счет использования двухуровневой металлизации и разводки сигнальных линий в зазоре между пикселами, – говорит научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения и Центра ПТМ ТГУ Антон Тяжев. – Такое решение позволит упростить процедуру подключения сенсоров к системе сбора данных и позволит создавать компактные детекторы различных видов излучений.
В настоящее время выясняют, повлиял ли новый способ металлизации на функциональные характеристики детекторов, в частности, они исследуют влияние длинных сигнальных линий на величину темнового тока единичных элементов (пикселов) сенсора, а также на отношение сигнал/шум при облучении сенсора ионизирующим излучением.
Исследования выполняются при поддержке мегагранта Правительства РФ (соглашение № 075-15-2022-1132 от01.07.2022 г., (руководитель проекта – приглашённый учёный Лев Шехтман) и стратпроекта ТГУ «Технологии безопасности» при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030».