Perovskieten op hoge temperatuur op silicium voor analyse van röntgenstraling

Huidige EDS-detectoren (Energy Dispersive Spectroscopy) voor röntgenstralen zijn gebaseerd op het verzamelen van de gegenereerde dragers over een groot siliciumdetectorvolume. Het grote detectorvolume is nodig vanwege de lange absorptielengte voor röntgenstraling in silicium. De nauwkeurigheid van het verkregen energiespectrum wordt bepaald door de drift en diffusie van het dragerprofiel naar de verzamelovergang en kan worden beïnvloed door het grote volume van de detector. In de afgelopen jaren heeft imec een hogetemperatuurperovskiettechnologie ontwikkeld die erop kan worden gedeponeerd van silicium. De veel hogere absorptie van röntgenstralen in perovskieten, door een hogere dichtheid en grotere stopkracht van het materiaal, maakt een veel compacter en veel efficiënter detector geïmplementeerd bovenop silicium, terwijl een grotere bandafstand een lagere detectielimiet kan bieden in vergelijking met siliciumdetectoren. Bovendien heeft imec ook toegang tot de ontwerptechnologie die een nauwkeurige uitlezing van het dragerprofiel mogelijk maakt. Het doel van dit doctoraat is het ontwerpen, testen en meten van een nieuw EDS-type detector die het röntgenenergiespectrum verzamelt. Dit zal gebeuren door het verdampen van perovskieten detectorlagen bovenop het silicium uitleescircuit. Uiteindelijk zal een hard uitleescircuit voor straling in staat zijn om de 'tijd van diffusie' van de dragers in de Perovskiet nauwkeurig te meten en uit deze metingen het röntgenstralingsenergiespectrum met hoge nauwkeurigheid af te leiden.