Cíle:

• Poskytovat detailní studie chování polovodičových detektorů se širokým zakázaným pásmem.
• Vyvinout rychlý spektrometrický detektor fotonů záření gama o nízké energii (jednotky až desítky keV) schopný pracovat i za velmi obtížných podmínek.

Obecný popis

Spektrometrie fotonového záření (paprsky X či záření gama) lze standardně provádět pomocí buď Si(Li) detektorů (tj. křemíkových detektorů dotovaných lithiem) anebo HPGe detektorů (tj. detektorů vyrobených z vysoce čistého germania). Oba typy detektorů je však třeba chladit na teplotu kapalného dusíku, a to z důvodu snížení závěrného proudu a elektronického šumu. Nutnost chladit detektory je jejich velkou nevýhodou, která se nejvíce projeví při potřebě mobilního měření.

Hlavní myšlenkou výzkumu polovodičových detektorů fotonového záření pracujících při pokojové teplotě je použít pro výrobu těchto detektorů polovodiče s velkou šířkou zakázaného pásma. Jedná se zejména o slitiny dvou (např. GaAs, CdTe, InP, ...), tří (např. CdZnTe, InAlP, ...), nebo až čtyř různých prvků, obvykle s vysokým protonovým číslem. Detektory vyrobené z takového polovodiče budou mít v porovnání s křemíkovými a germaniovými detektory menší závěrný proud a větší detekční účinnost na fotonové záření. Zmenšení závěrného proudu má příčinu v menší pravděpodobnosti termální emise elektronů (resp. děr) do vodivostního (resp. valenčního) pásu. Zvětšení detekční účinnosti souvisí se skutečností, že pravděpodobnost fotoefektu roste s pátou mocninou protonového čísla. Slabinou těchto detektorů je jejich spektrometrické rozlišení, které v porovnání s výše uvedenými kryogenními detektory je horší.