High efficient PİN photodiode fabrication and evaluation for medical applications
Yüksek verimli PIN foto diyot üretilmesi ve tıbbi uygulamalar için değerlendirilmesi
- Tez No: 896611
- Danışmanlar: PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde radyasyon güvenliği son derce önemli bir konu haline gelmiştir. Bu yüzden, radyasyonlu ortamlarda çalışan kişilerin anlık olarak maruz kaldığı radyasyon dozlarının takibi son derece önemlidir. Bu amaç için kullanılan pasif doz ölçen aygıtlar, doza maruz kalma oranını ölçme hususunda başarılı olsalar da, bu aygıtların ölçtüğü doz bilgisini okumak oldukça fazla zaman kaybına neden olmaktadır. Bu nedenden dolayı, anlık olarak ortamda bulunan doz bilgisine ulaşmak son derece önemlidir. Yarı iletken tabanlı sensörler literatürde oldukça fazla çalışılmaktadır ve elde edilen sonuçlar, silikon tabanlı fotodiyotların anlık doz ölçme hususunda oldukça başarılı sonuçlar verdiğini göstermiştir ve Si-PIN PD'ler sahip oldukları yapı sayesinde, anlık olarak doz hızlarını ölçebilme konusunda öne çıkmaktadır. Ancak, radyasyon algılamalarında kullanılması planlanan bir Si-PIN PD'nin mimari tasarımı ve bu yapının üretimi için gerekli değişkenlerin bilinmesi kritik öneme sahiptir. Literatürde, üretilen Si-PIN PD'lerin radyasyon cevapları çalışılmasına rağmen, üretim hususunda paylaşılan veriler oldukça yetersizdir. Bu çalışmada, Silvaco yazılım araçları kullanılarak, Si-PIN PD mimarisi tasarlanmıştır. Tasarımı yapılan Si-PIN PD'lerin elektriksel özellikleri ATLAS yazılımıyla incelenerek doz metrelerde kullanılabilecek en uygun özgün bir Si-PIN PD mimarisi elde edilmiştir. Elde edilen mimarinin, laboratuvar ortamında üretilebilmesi için Silvaco ATHENA aracı kullanılarak, üretim aşamalarının değişkenleri belirlenmiştir. Tasarımı tamamlanan, Si-PIN PD'lerin elektriksel testleri gerçekleştirildikten sonra, İyon odası koşullarında, Si-PIN PD'lerin X-ışını testleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, 204Tl, 90Sr kaynaklarından yayılan radyasyon spektroskopisi analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, Si-PIN PD'lerin sağlık uygulamalarında kullanılabilmesi hususunda gelecek vaat ettiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Today, radiation safety has become an extremely important issue. Therefore, tracking the doses of radiation that people who work in radiated environments are instantly exposed to is extremely important. While passive dose measuring devices used for this purpose are successful in measuring the dose exposure rate, reading the dose information that these devices measure is a considerable waste of time. For this reason, it is extremely important to get the dose information in the medium instantly. Semiconductor-based sensors have been studied extensively in the literature, and the results have shown that silicone-based photodiodes are very successful in instantaneous dose mortality, and Si-PIN PDs are well-designed to measure instant dose speeds. However, the architectural design of a Si-PIN PD, which is planned to be used in radiation sensing, and the knowledge of the variables necessary for the production of this structure are critical. In the literature, the radiation responses of produced Si-PIN PDs are studied, but the data shared on production is quite insufficient. In this study, the Si-PIN PD architecture was designed using Silvaco software tools. The electrical properties of the designed Si-PIN PDs have been studied using ATLAS software to obtain the most suitable original Si- PIN PD architecture for use in dosimeters. The variables of the production stages have been determined using the Silvaco ATHENA tool so that the resulting architecture can be produced in a laboratory environment. After the completion of the design, electrical tests of Si-PIN PDs were carried out, X-rays test of Si-PIN PD's were performed in ion chamber conditions. Subsequently, radiation spectroscopy from 204Tl, 90Sr sources was analyzed. The results show that Si-PIN PDs are promising for future use in healthcare applications.
Benzer Tezler
- Fabrication of PIN photodiode sensors and characterization
PIN foto diyot sensörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
EMRE DOĞANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Design fabrication and characterization of high performance resonant cavity enhanced photodedectors
Yüksek performanslı rezonant kavite katkılı fotodedektörlerin tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
NECMİ BIYIKLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN AYTÜR
- Silisyum tek foton çığ fotodedektör (SPAD) tasarım ve benzetimi
Design and simulation of a silicon single photon avalanche photodiode (SPAD)
EMRE SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANGEL
- Low temperature grown GaAs based resonant cavity enhanced photodiodes
Düşük sıcaklıkta büyütülmüş GaAs tabanlı resonant kavite arttırımlı fotodiyotlar
BAYRAM BÜTÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN AYTÜR
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Ultraviolet-visible nanophotonic devices
Morötesi-görünür bölge nanofotonik aygıtlar
BAYRAM BÜTÜN
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY