Bias inverso e sensibilità del diodo PIN. Costruire un rivelatore di radiazioni a stato solido

Titolo originale:

Reverse bias and PIN diode sensitivity. Building a solid state radiation detector

Contenuto del libro:

Relazione di progetto dell'anno 2014 nella materia Fisica - Fisica sperimentale, voto: Bestnote, Politecnico federale di Zurigo (Istituto di Astronomia), corso: Semesterarbeit / Projektarbeit, language: English, abstract: Questo è il resoconto di uno stage di ricerca presso l'Università di Oxford nell'estate del 2014, che descrive le fasi sperimentali finali nella preparazione di un prototipo di rivelatore di radiazioni a stato solido basato su un diodo PIN. Questo dispositivo ha molteplici applicazioni possibili, ad esempio può essere utilizzato per monitorare le radiazioni cosmiche e il meteo spaziale, argomento di grande interesse per le agenzie spaziali, le reti satellitari e le compagnie di assicurazione.

Il progetto è stato un successo e alla fine il prototipo era pronto per un volo di prova. Un prototipo di rilevatore di radiazioni allo stato solido basato su un diodo PIN è stato sviluppato al punto da essere pronto per un volo di prova su un pallone meteorologico. Questo dispositivo è destinato a essere utilizzato per monitorare la radiazione cosmica secondaria e potrebbe avere il potenziale per essere prodotto a livello commerciale, dal momento che il meteo spaziale è un problema di crescente importanza per l'economia e la tecnologia della civiltà moderna.

In questa relazione vengono illustrati alcuni dei lavori sperimentali più importanti in preparazione del volo di prova. Una domanda importante era quale polarizzazione inversa dovesse essere applicata al diodo PIN.

Di conseguenza, si è riscontrato che la sensibilità del rivelatore aumenta con l'aumentare della polarizzazione inversa fino a raggiungere un valore di saturazione a ∼25V. Un'altra preoccupazione era che il prototipo non fosse robusto rispetto alle differenze di temperatura.

Questa preoccupazione è stata esclusa in una certa misura.