Etude et caracterisation de materiaux semi-conducteurs (arseniure de gallium et phosphure d'indium dope au fer), en vue de leurs applications a la detection de rayonnements ionisants

par Hélène Moulin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de A. SCAVENNEC.

Soutenue en 1989

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur l'etude de la photoconduction en volume de l'arseniure de gallium et du phosphure d'indium dope fer en vue de leurs applications a la detection de rayonnements x. Dans la premiere partie de la these, on aborde l'aspect theorique de la photoconduction. Apres avoir rappele les caracteristiques physiques des materiaux, nous decrivons deux modelisations informatiques permettant d'etudier les reponses de photoconducteurs a des impulsions de rayonnement. La premiere simulation suppose l'uniformite spatiale du champ electrique, tandis que la seconde prend en compte les variations spatiales et temporelles du champ. Ceci permet d'etendre le domaine de validite du premier modele en condiderant la nature des contacts. Ensuite nous presentons l'interet d'une preirradiation aux neutrons des photoconducteurs, qui a pour but de diminuer la duree de vie de porteurs, en introduisant des centres de recombinaison dans le materiau. On obtient ainsi, sur gaas, une amelioration de la rapidite des detecteurs, mais au detriment de leur sensiqbilite. La seconde partie rassemble les principaux resultats experimentaux: caracterisation dans l'obscurite des photoconducteurs en fonction du champ electrique et de la dose neutrons, et d'autre part, leur caracterisation sous x. Les moyens d'irradiation x mis en uvre vont du generateur de rayons x continu et pulse, au rayonement synchrotron (impulsions de 150 pico secondes). On obtient, en outre une tres bonne analogie entre les resultats des experiences et de la modelisation informatique


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