p688. محاسبه سرعت سوق، ضريب تكثير و پخش براي الكترون و حفره در سيليكون در دماهاي مختلف

Study of Drift Velocity, charge multiplication and diffusion factors of electron and hole in different temperatures for silicon

افزايش كاربرد ماده سيليكون در بخش‌هاي مختلف صنعت از جمله در آشكارسازهاي نيمه‌هادي روز به روز مشهود است. تغييرات پارامترهاي انتقال مواد نيمه‌هادي كه شامل ضريب تكثير، پخش و سرعت سوق الكترون‌ها و حفره‌ها مي‌شود اهميت اساسي در عملكرد آشكارسازها دارند. دماي محيط و ميدان الكتريكي اعمالي از جمله عواملي هستند كه باعث اين تغييرات مي‌شوند. يكي از كدهاي مورد استفاده براي شبيه‌سازي انواع آشكارسازهاي گازي و حالت جامد براي محاسبه‌ي خواص انتقالي ماده آشكارسازي، كد گارفيلد++ مي‌باشد. در اين مقاله خواص انتقالي سيليكون براي دماهاي مختلف محيط، بر حسب ميدان الكتريكي‌ شبيه‌سازي شده است. اثر تغيير دما و ميدان الكتريكي اعمالي بر خواص انتقال براي يك ماده سيليكون به عنوان محيط آشكارسازهاي نيمرسانا، بررسي شده است. با توجه به نتايج كاهش دما و افزايش ميدان (براي مقاصد مختلف تا حد اشباع) به تكثير و سرعت سوق بالاتري منجر مي‌شود. همچنين الكترون به خاطر سبكي نسبت به حفره سرعت سوق بالاتري دارد.

In semiconductor detectors, silicon is used as a sensitive medium. Variation of transport parameters (including Charge Multiplication factor, diffusion coefficient and drift velocity of electrons and holes) may affect operation of detectors. changes in Temperature and applied electric field, are two main reasons for transport parameters variation. Garfield++ is an object-oriented toolkit for the detailed simulation of particle detectors which use a gas mixture or a semiconductor material as sensitive medium. It can be used for transport parameter calculation. In this paper we used Garfield++ code for calculation of the transport parameters for different Temperature in different applied high voltages in silicon material. Decreasing Temperature and Increasing applied electric field (of course at saturation Velocity and diffusion) improve transport parameter.