Созданные в Томске образцы сапфировых сенсоров не имеют мировых аналогов

Сотрудники Центра исследований и разработок «Перспективные технологии в микроэлектронике» Томского госуниверситета (Центр ПТМ) разработали опытные образцы радиационно-стойких многоэлементных сенсоров на основе арсенида галлия и монокристаллического сапфира. Такие сенсоры используются в международных и отечественных научных экспериментах мегасайенс-проектов, в промышленности и медицине. Арсенид-галлиевые сенсоры имеют более высокую чувствительность к рентгеновскому излучению, чем сенсоры на кремнии, а сапфировые характеризуются высокой радиационной стойкостью. Комплексные исследования и разработку технологии изготовления сапфировых сенсоров и детекторных модулей на их основе впервые проведут в Томском государственном университете, сообщила пресс-служба вуза. 

«Арсенид-галлиевые сенсоры имеют значительные преимущества по сравнению с сенсорами на кремнии: обладают более высокой чувствительностью к рентгеновскому излучению и радиационной стойкостью при комнатных температурах. Что касается сапфировых сенсоров – в настоящее время в мире отсутствует их физическая модель, с помощью которой можно адекватно моделировать их чувствительность и амплитудный спектр при воздействии потоков высокоэнергетических квантов и заряженных частиц», – объясняет научный сотрудник лаборатории детекторов ионизирующего излучения Центра исследований и разработок «Перспективные технологии в микроэлектронике» Андрей Зарубин. 

На первом этапе ученые ТГУ оптимизировали и определили расчетные характеристики многоэлементных HR GaAs:Cr сенсоров и микрополосковых сапфировых сенсоров. Кроме того, они разработали методику неразрушающего картирования фоточувствительности по пластине монокристаллического сапфира и составили перечень критериев оценки перспективности использования сапфировых сенсоров для регистрации высокоэнергетических квантов и заряженных частиц. 

Сейчас научный коллектив проводит верификацию расчетных и экспериментальных характеристик опытных образцов оптимизированных многоэлементных арсенид-галлиевых сенсоров и микрополосковых монокристаллических сапфировых сенсоров. В планах ученых – создание уточненных методик расчета для этих характеристик и разработка технического предложения на НИОКР.