ロスアンジェルスにあるカリフォルニア大学によると、GaSb / AlAsSbの '分離吸収と増倍アバランシェ'フォトダイオード（SAM-APD）を使用して、高エネルギー電磁X線とガンマ線放射を選択的に検出することができる。
その研究チームは、最大59.5keVで全幅半値幅1.283keVで、明確に定義されたX線とガンマ線の光ピークを最大24.5ソース（1.55GBq）から観察できるように構築しました。
ＳＡＭ − ＡＰＤでは、光／放射線吸収層は増幅を提供する大きなバンドギャップｐ − ｎ接合から分離され、低い暗電流で高いアバランシェ利得を可能にする。
UCLAの研究者Dr. Dingkun Renは、次のように述べています。 「これは明確な高エネルギー信号を解決するために重要です。 当社の検出器は、50keVを超えるガンマ線の明確な検出シグネチャを示す初めてのSAM-APDです。」
半導体材料の選択が重要でした。
プロジェクトのリーダーであるBor-Chau Juang博士は、次のように述べています。 「これは、GaSbがはるかに優れた吸収効率を提供し、比較的高い原子番号のためにこれらの高エネルギー光子を阻止する可能性がはるかに高いからです。」
GaSb吸収体はAlAsSbアバランシェ接合と対になっています - ヘテロ構造は分子線エピタキシーを使用して成長しました。
GaSb / AlAsSbヘテロ構造は、ペア生成エネルギーと吸収効率の両方において、より大きな非類似性を持っています。 これは、GaSb吸収領域の外側で発生するノイズフォトピークを排除するのに役立ちます。」とRenは述べています。
この研究は、Advanced Optical Materialsに「 X線およびガンマ線検出用のエネルギーに敏感なGaSb / AlAsSb分離吸収型と増倍型のアバランシェフォトダイオード 」として発表されています。
その要約によると、次のように述べています。分光特性は、吸収体の高ピーク電場の減少と表面での非放射再結合の抑制により、測定されたエネルギー分解能の大幅な向上を示しています。 SAM-APDは最大59.5 keVまでのエネルギー応答の直線性を示します。」
読み出し電子機器からのノイズが測定を支配すると考えられているので、実際の性能はより良いかもしれません。
UCLAチームは、高エネルギー放射線を検出し、区別する必要があるパートナーを探しています。他のエネルギーに敏感な検出器がイメージング、医療およびセキュリティ用のシステムで使用されていることを指摘しています。
