1-100 MeV Enerjili Proton-Silikon Etkileşmeleri ile Geritepen Üretiminin GEANT4 Benzetişimi
Öz
Bir silikon malzeme üzerine gelen radyasyon akısı (proton, nötron, gamma, elektron, ion vb.) noktasal veya küme şeklinde bir örgü hasarına sebep olabilmektedir. Bu hasarın miktarı ve biçimi, gelen radyasyonun türüne ve enerjisine bağlı olarak değişir. Protonun, silikon atomlarıyla nükleer esnek saçılması sonucu üretilen birincil çarpışma atomlarının (primary knock on atom, PKA) ve nükleer esnek olmayan etkileşmeleriyle açığa çıkan nükleer geritepen atomların eksiksiz olarak tanımlanması, silikondaki radyasyon hasarının nicel olarak belirlenmesi açısından büyük öneme taşır. Bu çalışmada, silikon üzerine gönderilen 1-100 MeV enerji aralığındaki protonların, nükleer etkileşme tesir kesitleri, nükleer geritepen atomlar ve PKA’lar GEANT4 benzetişim yöntemiyle analiz edilmiş ve sonuçların literatürle karşılaştırmaları yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Agostinelli S ve ark. 2003. Geant4—a simulation toolkit: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 506:250–303.
- Akkerman A, Barak J, Chadwick MB, Levinson J, Murat M, Lifshitz Y 2001. Updated NIEL calculations for estimating the damage induced by particles and -rays in Si and GaAs. Radiation Physics and Chemistry, 62:301–310.
- Allison ve ark., 2016. Recent developments in GEANT4: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 835: 186-225.
- Alurraldel M, Victoria M, Caro A, Gavillet D, 1991. Nuclear and Damage Effects in Si Produced by Irradiations with Medium Energy Protons. IEE Transaction on Nuclear Science, 38(6):1210-1215 Bortoletto D, 2015. How and why silicon sensors are becoming more and more intelligent?. Journal of Instrumentation JINST, 10 C08016: 1-13
- Brun R, Rademakers F, 1997. ROOT - An Object Oriented Data Analysis Framework. Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A, 389: 81-86
- Caron P, Inguimbert C, Artola L, 2019. Physical Mechanisms of Proton-Induced Single-Event Upset in Integrated Memory Devices. IEE Transaction on Nuclear Science, 66(7):1404-1409.
- Dale CJ, Chen L, McNulty PJ, Marshall PW, Burke EA, 1994. A Comparison of Monte Carlo and Analytic Treatments of Displacement Damage in Si Microvolumes. IEE Transaction on Nuclear Science, 41(6):1974-1983
- Dodd PE, 2005. Physics-Based Simulation of Single-Event Effects. IEE Transaction on Device And Materials Reliability, 5(3):343-357.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Metroloji,Uygulamalı ve Endüstriyel Fizik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Adnan Kılıç
*
0000-0003-0983-7504
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
15 Aralık 2021
Gönderilme Tarihi
21 Nisan 2021
Kabul Tarihi
19 Haziran 2021
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2021 Cilt: 11 Sayı: 4