Xác Định Các Tính Chất Đầu Dò INP Bằng Phương Pháp Mô Phỏng Monte Carlo

Luận văn thạc sĩ vật lý kỹ thuật nghiên cứu tính chất đều dò inp qua phương pháp mô phỏng Monte Carlo, mang lại kết quả chính xác và hiệu quả.

• Tác giả: Phan Trường Duy
• Người hướng dẫn: TS. Lý Anh Tú
• Trường học: Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
• Đề tài: Xác Định Các Tính Chất Đầu Dò InP Bằng Phương Pháp Mô Phỏng Monte Carlo
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đầu Dò InP Mô Phỏng Monte Carlo Giới Thiệu

Ngày nay, sự phát triển vượt bậc trong các lĩnh vực khoa học ứng dụng, đặc biệt là trong y học, đòi hỏi các thiết bị dò phóng xạ hiệu quả cao. Đầu dò InP, với tiềm năng hoạt động ở nhiệt độ phòng, đang thu hút sự quan tâm lớn. Indium Phosphide (InP) là vật liệu bán dẫn đầy hứa hẹn, có số nguyên tử Z cao (49), mật độ cao (4.81 g/cm3) và bandgap tương đối lớn (1.34 eV). Luận văn này tập trung vào mô phỏng Monte Carlo, sử dụng mã Penelope, để phân tích sự vận chuyển của photon qua đầu dò InP. Nghiên cứu này bao gồm mô phỏng tín hiệu và hiệu suất đầu dò, phụ thuộc vào năng lượng bức xạ, độ dày lớp tinh thể InP, vị trí nguồn bức xạ và vật liệu điện cực. Mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất và ứng dụng của đầu dò InP trong thực tế.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Của Các Loại Đầu Dò Bức Xạ

Từ những năm 1895, với việc Roentgen phát hiện ra tia X, các phương pháp đo bức xạ đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển. Ban đầu, các phương pháp như huỳnh quang và buồng ion hóa được sử dụng. Đến năm 1948, đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) ra đời, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong đo phổ tia X và gamma. Các đầu dò nhấp nháy có khả năng đo phổ năng lượng trên một dải rộng và có độ phân giải tốt hơn so với ống đếm chứa khí. Hiện nay, các nghiên cứu tập trung vào các vật liệu bán dẫn như InP, HgI2, CdTe, Cd1-xZnxTe, PbI2, GaAs và TlBr để chế tạo đầu dò hoạt động ở nhiệt độ phòng.

1.2. Ưu Điểm Ứng Dụng Của Đầu Dò Bán Dẫn InP

Vật liệu InP có nhiều ưu điểm vượt trội so với các vật liệu bán dẫn khác, đặc biệt là khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng. Với số nguyên tử Z cao (49), năng lượng vùng cấm lớn (1,34 eV) và điện trở suất cao, InP là ứng cử viên lý tưởng cho các ứng dụng dò bức xạ gamma và tia X. Các ứng dụng tiềm năng của đầu dò InP bao gồm y tế hạt nhân, kiểm tra an ninh và các lĩnh vực công nghiệp khác. Việc nghiên cứu và phát triển đầu dò InP có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả và độ chính xác của các thiết bị dò bức xạ.

II. Thách Thức Vấn Đề Nghiên Cứu Tính Chất Đầu Dò InP

Mặc dù đầu dò InP có nhiều ưu điểm, việc nghiên cứu và phát triển chúng vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức chính là tối ưu hóa hiệu suất và độ phân giải năng lượng của đầu dò. Các yếu tố như độ dày lớp tinh thể, vật liệu điện cực và vị trí nguồn bức xạ có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất đầu dò. Việc hiểu rõ các yếu tố này và tối ưu hóa chúng là rất quan trọng để cải thiện hiệu suất đầu dò InP. Ngoài ra, việc chế tạo các đầu dò InP có kích thước lớn và độ tinh khiết cao cũng là một thách thức không nhỏ.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Suất Đầu Dò InP

Hiệu suất của đầu dò InP phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm năng lượng photon, độ dày lớp tinh thể InP, vị trí đặt nguồn bức xạ và vật liệu điện cực. Năng lượng photon quyết định khả năng tương tác của bức xạ với vật liệu InP. Độ dày lớp tinh thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ bức xạ. Vị trí nguồn bức xạ xác định lượng bức xạ tới đầu dò. Vật liệu điện cực ảnh hưởng đến khả năng thu thập điện tích sinh ra do bức xạ.

2.2. Độ Phân Giải Năng Lượng Ứng Dụng Của Đầu Dò

Độ phân giải năng lượng là một trong những thông số quan trọng nhất của đầu dò. Độ phân giải năng lượng càng cao, khả năng phân biệt các photon có năng lượng khác nhau càng tốt. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng đo phổ, nơi cần xác định chính xác năng lượng của các photon. Độ phân giải năng lượng của đầu dò InP bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm chất lượng vật liệu InP, thiết kế đầu dò và điều kiện hoạt động.

2.3. Vật Liệu Điện Cực Tối Ưu Cho Đầu Dò InP

Việc lựa chọn vật liệu điện cực phù hợp có vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của đầu dò InP. Vật liệu điện cực cần có độ dẫn điện cao và khả năng tạo liên kết tốt với vật liệu InP. Một số vật liệu điện cực phổ biến được sử dụng trong đầu dò InP bao gồm vàng (Au), platin (Pt) và niken (Ni). Nghiên cứu về ảnh hưởng của vật liệu điện cực đến hiệu suất đầu dò InP là rất quan trọng.

III. Phương Pháp Mô Phỏng Monte Carlo Giải Pháp Hiệu Quả

Phương pháp Monte Carlo là một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng sự tương tác của bức xạ với vật chất. Phương pháp này sử dụng các số ngẫu nhiên để mô phỏng các quá trình vật lý, cho phép tính toán các đại lượng phức tạp một cách hiệu quả. Trong nghiên cứu này, phương pháp Monte Carlo được sử dụng để mô phỏng sự vận chuyển của photon qua đầu dò InP, từ đó xác định hiệu suất và các tính chất khác của đầu dò. Chương trình PENELOPE là một trong những chương trình mô phỏng Monte Carlo phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực vật lý hạt nhân và vật lý y học.

3.1. Tổng Quan Về Phương Pháp Monte Carlo

Kỹ thuật Monte Carlo là một phương pháp tính toán sử dụng các số ngẫu nhiên để mô phỏng các quá trình vật lý hoặc toán học. Phương pháp này đặc biệt hữu ích khi các bài toán trở nên quá phức tạp để giải quyết bằng các phương pháp giải tích truyền thống. Trong mô phỏng vật lý, phương pháp Monte Carlo cho phép mô phỏng sự tương tác của các hạt với vật chất, bao gồm sự tán xạ, hấp thụ và phát xạ.

3.2. Giới Thiệu Chương Trình PENELOPE Mô Phỏng Tương Tác Hạt

PENELOPE (Penetration and Energy Loss of Positrons and Electrons) là một chương trình mô phỏng Monte Carlo được thiết kế để mô phỏng sự vận chuyển của photon và electron trong vật chất. Chương trình này sử dụng các mô hình vật lý chính xác để mô tả sự tương tác của các hạt với vật chất, cho phép tính toán các đại lượng như hiệu suất, độ phân giải năng lượng và phân bố năng lượng.

3.3. Các Bước Thực Hiện Mô Phỏng Đầu Dò InP Bằng PENELOPE

Để mô phỏng đầu dò InP bằng chương trình PENELOPE, cần thực hiện các bước sau: (1) Xây dựng mô hình hình học của đầu dò, bao gồm kích thước và vị trí của các thành phần. (2) Xác định các thông số vật lý của vật liệu InP và vật liệu điện cực. (3) Mô phỏng sự vận chuyển của photon qua đầu dò. (4) Phân tích kết quả mô phỏng để xác định hiệu suất và các tính chất khác của đầu dò.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Xác Định Hiệu Suất Đầu Dò InP Bằng Mô Phỏng

Nghiên cứu này đã sử dụng chương trình PENELOPE để mô phỏng hiệu suất của đầu dò InP trong các điều kiện khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu suất của đầu dò phụ thuộc vào năng lượng photon, độ dày lớp tinh thể InP, vị trí nguồn bức xạ và vật liệu điện cực. Hiệu suất tăng khi năng lượng photon tăng đến một giá trị nhất định, sau đó giảm dần. Hiệu suất cũng tăng khi độ dày lớp tinh thể tăng, nhưng đến một giới hạn nhất định thì không tăng đáng kể. Vị trí nguồn bức xạ cũng ảnh hưởng đến hiệu suất, với vị trí tối ưu là gần bề mặt đầu dò. Vật liệu điện cực cũng có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất.

4.1. Ảnh Hưởng Của Năng Lượng Photon Đến Hiệu Suất

Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu suất của đầu dò InP phụ thuộc mạnh mẽ vào năng lượng photon. Ở năng lượng thấp, hiệu suất tăng khi năng lượng photon tăng do tăng khả năng tương tác của photon với vật liệu InP. Tuy nhiên, ở năng lượng cao, hiệu suất giảm do photon có khả năng xuyên qua đầu dò mà không tương tác.

4.2. Tối Ưu Độ Dày Tinh Thể InP Để Đạt Hiệu Suất Cao Nhất

Độ dày của lớp tinh thể InP có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của đầu dò. Khi độ dày tăng, khả năng hấp thụ bức xạ tăng, dẫn đến hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, khi độ dày quá lớn, photon có thể bị hấp thụ trước khi đến vùng nhạy, dẫn đến giảm hiệu suất. Do đó, cần tối ưu hóa độ dày lớp tinh thể để đạt hiệu suất cao nhất.

4.3. Vị Trí Nguồn Bức Xạ Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Dò Tìm

Vị trí của nguồn bức xạ so với đầu dò InP cũng ảnh hưởng đến hiệu suất. Khi nguồn bức xạ đặt gần bề mặt đầu dò, photon có nhiều khả năng tương tác với vật liệu InP, dẫn đến hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, khi nguồn bức xạ đặt quá xa, photon có thể bị tán xạ hoặc hấp thụ trước khi đến đầu dò, dẫn đến giảm hiệu suất.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Triển Vọng Của Đầu Dò InP Trong Tương Lai

Các đầu dò InP có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm y tế hạt nhân, kiểm tra an ninh và các lĩnh vực công nghiệp khác. Trong y tế hạt nhân, đầu dò InP có thể được sử dụng để phát hiện và định lượng các chất phóng xạ trong cơ thể bệnh nhân. Trong kiểm tra an ninh, đầu dò InP có thể được sử dụng để phát hiện các vật liệu nguy hiểm. Trong các lĩnh vực công nghiệp, đầu dò InP có thể được sử dụng để kiểm tra chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu và phát triển đầu dò InP tiếp tục là một lĩnh vực quan trọng, với nhiều triển vọng trong tương lai.

5.1. Ứng Dụng Đầu Dò InP Trong Y Tế Hạt Nhân

Trong y tế hạt nhân, đầu dò InP có thể được sử dụng trong các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) và PET (Positron Emission Tomography). Các kỹ thuật này sử dụng các chất phóng xạ để tạo ra hình ảnh của các cơ quan và mô trong cơ thể, giúp bác sĩ chẩn đoán và theo dõi bệnh tật.

5.2. Kiểm Tra An Ninh Phát Hiện Vật Liệu Nguy Hiểm

Đầu dò InP có thể được sử dụng để phát hiện các vật liệu nguy hiểm như chất nổ và chất phóng xạ trong các ứng dụng kiểm tra an ninh. Các đầu dò này có thể được sử dụng tại các sân bay, cảng biển và các địa điểm công cộng khác để ngăn chặn các hành vi khủng bố và tội phạm.

5.3. Ứng Dụng Trong Công Nghiệp Kiểm Tra Chất Lượng Sản Phẩm

Trong công nghiệp, đầu dò InP có thể được sử dụng để kiểm tra chất lượng sản phẩm và phát hiện các khuyết tật. Các đầu dò này có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất điện tử.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Đầu Dò InP

Nghiên cứu này đã sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để xác định các tính chất của đầu dò InP. Kết quả cho thấy hiệu suất của đầu dò phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm năng lượng photon, độ dày lớp tinh thể InP, vị trí nguồn bức xạ và vật liệu điện cực. Các kết quả này có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế và hiệu suất của đầu dò InP. Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp chế tạo đầu dò InP chất lượng cao và khám phá các ứng dụng mới của đầu dò trong nhiều lĩnh vực.

6.1. Tổng Kết Kết Quả Mô Phỏng Các Yếu Tố Quan Trọng

Kết quả mô phỏng Monte Carlo đã cung cấp những thông tin quan trọng về hiệu suất và các tính chất khác của đầu dò InP. Các yếu tố như năng lượng photon, độ dày lớp tinh thể InP, vị trí nguồn bức xạ và vật liệu điện cực đều có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của đầu dò. Việc hiểu rõ các yếu tố này là rất quan trọng để tối ưu hóa thiết kế và hiệu suất của đầu dò.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Tiếp Theo

Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp chế tạo đầu dò InP chất lượng cao, cải thiện độ phân giải năng lượng và khám phá các ứng dụng mới của đầu dò trong nhiều lĩnh vực. Ngoài ra, việc nghiên cứu các vật liệu bán dẫn khác có tiềm năng thay thế InP cũng là một hướng đi thú vị.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN TRƯỜNG DUY XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT ĐẦU DÒ INP BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số: 60 44 17 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học :. Cán bộ chấm nhận xét 1 :. Cán bộ chấm nhận xét 2 :.

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 29 tháng 07 năm 2016. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHAN TRƢỜNG DUY. Ngày, tháng, năm sinh: 16-04-1990. Nơi sinh: Long An. Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật.

TÊN ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT ĐẦU DÒ INP BẰNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu tổng quan về đầu dò bán dẫn - Tìm hiểu về vật liệu InP và đầu dò InP - Tìm hiểu về phƣơng pháp Monte Carlo và chƣơng trình PENELOPE - Mô phỏng tín hiệu và xác định hiệu suất bằng chƣơng trình PENELOPE III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 11-01-2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 17-06-2016 V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập tại khoa Khoa học Ứng dụng chuyên ngành Vật lý Kỹ thuật, trƣờng Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, tôi đã đƣợc sự giảng dạy tận tình của các thầy cô. Tôi muốn gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô đã giảng dạy tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lý Anh Tú, ngƣời đã định hình cho tôi hƣớng đi để tôi lựa chọn đề tài này và đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong hội đồng đã đọc, nhận xét, góp ý giúp tôi có thể hoàn chỉnh luận văn. Lời cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè của tôi, những ngƣời đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngày nay với sự phát triển trong các lĩnh vực khoa học ứng dụng, trong y học cũng có nhiều tiến bộ đột biến. Rất nhiều quá trình y tế hạt nhân yêu cầu chỉ ra phân bố của các chất phóng xạ trong cơ thể bệnh nhân.

Các tiến bộ này giúp cải thiện nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân. Do đó, việc nghiên cứu ra thiết bị dò phóng xạ với vật liệu làm detector mang lại hiệu quả cao là yêu cấu cấp thiết. Indium Phosphide là một vật liệu bán dẫn đầy triển vọng trong việc chế tạo đầu dò hoạt động ở nhiệt độ phòng. Indium Phosphide có số nguyên tử Z cao 49 cùng với mật độ cao 4,81 g/cm3 và bandgap tƣơng đối lớn 1,34 eV dẫn đến sự rò rỉ nhiệt rất thấp khi hoạt động ở nhiệt độ phòng.

Luận văn này mô tả về đầu dò bán dẫn InP, trình bày các kết quả áp dụng phƣơng pháp Monte Carlo mã Penelope mô phỏng sự vận chuyển của photon qua đầu dò. Các nghiên cứu bao gồm mô phỏng tín hiệu và hiệu suất của đầu dò phụ thuộc vào năng lƣợng bức xạ, bề dày lớp tinh thể InP, vị trí đặt nguồn bức xạ và vật liệu điện cực. ABSTRACT The nuclear medicine, along with the development of applied sciences in recent years, has been improved significantly. With the requirement of showing the distribution of radioactive substances in the patient's body, such improments would lead to efficiency of treating diseases.

Therefore, the advent of radioreactive detectors with high efficiency is of an urgent need. Indium Phosphide is a prospective semi conductive material creating a detector that is able to operate at room temperature. Since Indium Phosphide has high level of its atoms (49), high density (4.81g/cm3) as well as a relatively large bandgap (1.34 eV), the leaking temperature of the detector is very low while working in the room. This dissertation describes the characteristics of the semiconductive detector InP, presents the results after applying Monte Carlo method with Penelope code in which the movements of photons through the detector are simulated.

The study includes simulations of signal and productivity of the detector which depends on four factors: radiation energy, thickness of InP crystal layer, location of radiation sources and electrode materials. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Các số liệu nghiên cứu và kết quả nêu trong luận văn này là trung thực, chính xác và chƣa từng đƣợc công bố. Học viên Phan Trƣờng Duy 1 MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.

4 DANH MỤC HÌNH VẼ. 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài. Ý nghĩa của đề tài.

Các mục tiêu của đề tài. Các nội dung nghiên cứu. 13 LÍ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ ĐẦU DÒ BÁN DẪN .1 Lịch sử phát triển của đầu dò bức xạ [1].2 Tƣơng tác của bức xạ ion hóa với vật chất [1], [2], [7], [9]. Các đặc điểm chung của sự tƣơng tác giữa bức xạ và vật chất.

Tƣơng tác của photon với vật chất. Quá trình vật lý trong các đầu dò bán dẫn [1], [9]. Hiệu suất đầu dò .1 Khái niệm hiệu suất. Hiệu suất đỉnh năng lƣợng toàn phần: .41 Luận Văn Tốt Nghiệp Phan Trường Duy 2 CHƢƠNG 2.

45 ĐẦU DÒ BÁN DẪN INDIUM PHOSPHIDE. Vật liệu Indium Phosphide. Các thuộc tính của InP [6], [11], [19]. Các phƣơng pháp chế tạo InP.

Các ứng dụng của InP. Đầu dò Indium Phosphide. Cấu tạo đầu dò InP [18]. Phƣơng Pháp chế tạo [18].

So sánh hiệu suất của đầu dò InP với các đầu dò làm từ vật liệu khác [13], [14]. 60 PHƢƠNG PHÁP MONTE CARLO VÀ CHƢƠNG TRÌNH PENELOPE. Phƣơng pháp Monte Carlo [7]. Tổng quan chƣơng trình PENELOPE .1 Giới thiệu chƣơng trình.

Cấu trúc chƣơng trình PENELOPE. 77 MÔ PHỎNG TÍN HIỆU VÀ XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT BẰNG CHƢƠNG TRÌNH PENELOPE.2 Mô tả hệ đo. Các bƣớc thực hiện .1 Xây dựng mô hình: .2 Mô phỏng tín hiệu và tính hiệu suất của đầu dò InP .79 Luận Văn Tốt Nghiệp Phan Trường Duy 3 KẾT LUẬN. 94 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.

95 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 96 Luận Văn Tốt Nghiệp Phan Trường Duy 4 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CCE Charge-collection efficiency CdTe Cadmium telluride CdZnTe Cadmium zinc telluride CZT Cadmium zinc telluride DCS Differential cross sections Fortrans Formula Translator FWHM Full Width at Half Maximum GaAs Gallium arsenide GaAlAs Gallium aluminium arsenide Ge Germanium HB Horizontal Bridgman HBT Heterojunction bipolar transistor HGF Horizontal Gradient Freezing HgI2 Mercury diiodide IC Integrated circuit InGaAsP Indium gallium arsenide phosphide InP Indium Phosphide LEC The liquid encapsulated Czochralski PbI2 Lead(II) iodide PENELOPE Penetration and energy loss of Positrons and Electrons RT Room Temperature Si Silicon SI Semi-insulating SSD Synthesis by the Solute Diffusion TB-LEC Thermal baffle the liquid encapsulated Czochralski VGF Vertical gradient freezing Luận Văn Tốt Nghiệp Phan Trường Duy 5 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tƣơng tác cơ bản của các photon với vật chất .2 Các hệ số hình dạng của nguyên tử carbon và chì. Dấu chéo là những giá trị từ các bảng của Hubbell và cộng sự (1975), đƣờng cong liên tục đại diện cho phân tích xấp xỉ .3 Hiệu ứng quang điện .5 Phân bố cƣờng độ chùm tán xạ Compton theo góc tán xạ θ .6 Quá trình sinh – hủy cặp .7 Các loại tƣơng tác của photon với vật chất theo năng lƣợng photon và số nguyên tử Z của chất hấp thụ .8 Tƣơng tác của tia gamma trong một tấm mỏng. (1) tán xạ Compton, photon sau tán xạ γ’ thoát ra khỏi tấm, e- tán xạ bị hấp thụ; (2) không tƣơng tác; (3) tán xạ Compton sau đó xảy ra hấp thụ quang điện phát tia X; (4) không tƣơng tác; (5) tạo cặp (e- ,e+) và huỷ cặp γa; (6) hiệu ứng quang điện phát electron .9 Chất bán dẫn loại N và loại P .10 Minh họa các đầu dò phẳng : (a) Đầu dò Ge(Li).

(b) Đầu dò Ge siêu tinh khiết loại P.11 Các cấu hình khác nhau của đầu dò Ge và Ge(Li): (a) Đầu dò đồng trục Ge(Li); (b) Đầu dò đồng trục loại P; (c) Đầu dò đồng trục loại N; (d) Đầu dò hình giếng.12 Phổ năng lƣợng của Cesi 137 (trái) và kết quả chiều cao phổ xung từ đầu dò (phải).13 Hiệu suất hình học, mối quan hệ giữa nguồn và đầu dò.1 Cấu trúc tinh thể InP .2 Hằng số mạng tinh thể InP .3 Cấu tạo lò phƣơng pháp SSD .4 Phƣơng pháp HGF. 49 Luận Văn Tốt Nghiệp Phan Trường Duy 6 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống nuôi đơn tinh thể theo phƣơng pháp LEC .6 Phƣơng pháp TB-LEC .7 Phƣơng pháp LEC – kiểm soát áp suất .8 Đơn tinh thể InP đƣờng kính 75 mm bằng phƣơng pháp LEC- kiểm soát áp suất.9 Phƣơng pháp VGF .10 Đơn tinh thể InP đƣờng kính 100 mm bằng Phƣơng pháp VGF .11 Bán dẫn của đèn Led InGaAsP / InP .12 Transistor dị lƣỡng cực dùng bán dẫn InP .13 Pin năng lƣợng mặt trời ba lớp dùng InP làm chất nền có hiệu suất chuyển đổi năng lƣợng 45% .14 Sơ đồ của pin năng lƣợng mặt trời InP nanowires cỡ milimet.15 Cấu trúc mặt cắt đầu dò ( d thay đổi trong khoảng từ 8 – 20 µm) .16 Sự phụ thuộc của hiệu suất theo năng lƣợng photon đối với các vật liệu khác nhau .1 So sánh phƣơng pháp Monte Carlo và các phƣơng pháp giải tích về thời gian giải quyết bài toán và độ phức tạp của cấu hình .2 Sơ đồ chƣơng trình chính để mô phỏng chùm điện tử, photon với Penelope .1 Đầu dò sau khi đƣợc định nghĩa và hiển thị bằng GVIEW 2D .2 Sự phụ thuộc của hiệu suất theo năng lƣợng photon từ 2 keV đến 200 keV .3 Sự phụ thuộc của hiệu suất theo độ dày tinh thể InP, với năng lƣợng Am241 (59,9 keV) .4 Sự phụ thuộc của hiệu suất theo độ dày tinh thể InP, với năng lƣợng Co57 (122 keV) .5 Sự phụ thuộc của hiệu suất ứng với độ dày 0,1mm, 0,5mm và 1mm theo năng lƣợng photon từ 2 keV đến 200 keV .