Application des semi-conducteurs couches minces a la detection de rayonnements nucleaires dans le cadre de la radioprotection

par ANDREA BRAMBILLA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de BERNARD EDUER.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Des detecteurs de rayonnement a base de diodes p-i-n en silicium amorphe hydrogene (a-si:h) et de couches de diamant polycristallin ont ete elabores par la technique de depot chimique en phase vapeur assiste par plasma. Les echantillons ont ete caracterises afin de determiner les proprietes physiques, optiques et electriques et d'optimiser les conditions de depot du point de vue de la detection de rayonnements. Les detecteurs ont ete testes sous rayonnements de maniere a determiner leurs performances en termes de sensibilite et de rapport signal sur bruit. Les mecanismes de collection des charges ont ete analyses. Dans les diodes p-i-n en a-si:h, l'effet du profil de champ electrique, du transport dispersif des trous et de la recombinaison des charges a ete etudie. Dans le diamant polycristallin, des mecanismes de recombinaison dans le volume des cristallites et au niveau des joints de grains ont ete mis en evidence. L'interaction de rayonnements , et dans les detecteurs a ete etudiee par simulation numerique avec un code de calcul monte carlo et par des mesures experimentales. Le faible pouvoir d'arret permet de detecter de maniere selective des particules chargees en presence d'un bruit de fond du au rayonnement. L'utilisation de diodes a-si:h minces de grande surface permet donc d'ameliorer la sensibilite de detecteurs pour des mesures de contamination surfaciques necessitant une bonne discrimination entre particules chargees et photons. La reponse dosimetrique des detecteurs sous photons ou electrons a ete simulee par la methode de monte carlo et comparee a celle d'un detecteur classique. Des mesures sous faisceau de references ont ete effectuees afin de valider les resultats obtenus par simulation. Le diamant, dont le numero atomique est proche de celui des tissus humains, est un bon materiau equivalent tissu et peut etre utilise pour la mesure de la dose sans apporter de corrections dues a l'energie des photons incidents.


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Informations

  • Détails : 201 P.
  • Annexes : 122 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013718
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