Monte Carlo simulácia prúdovej odozvy v polovodičovom detektore.

Abstract

This thesis focuses on numerical modeling of the current response of a semiconductor radiation detector, with emphasis on the influence of Coulomb interactions between free charge carriers. High-intensity incident radiation generates a large number of carriers that significantly affect the electric field profile within the detector volume. As a result, classical analytical approaches become insufficient, and numerical methods must be em- ployed. A Monte Carlo simulation is developed and implemented to track the transport of individual carriers, accounting for drift, diffusion, trapping, and mutual Coulomb in- teractions. Simulated current responses are compared with measurements obtained using the L-TCT method on a CdZnTe detector at various laser intensities. The results show relatively good qualitative agreement between the simulation and the experimental data.

Práca sa zaoberá numerickým modelovaním prúdovej odozvy polovodičového detek- tora žiarenia s dôrazom na vplyv Coulombických interakcií medzi voľnými nosičmi náboja. Vysoká intenzita dopadajúceho žiarenia vedie k vzniku veľkého množstva nosičov, ktoré výrazne ovplyvňujú profil elektrického poľa v objeme detektora. V dôsledku toho prestá- vajú byť klasické analytické prístupy postačujúce a je potrebné použiť numerické metódy. V práci je predstavená a implementovaná Monte Carlo simulácia umožňujúca sledovať transport jednotlivých nosičov náboja vrátane driftu, difúzie, zachytávania na pasciach a ich vzájomných Coulombických interakcií. Simulované prúdové odozvy sú porovnané s výsledkami z meraní metódou L-TCT na CdZnTe detektore pri rôznych intenzitách lase- rového žiarenia. Výsledky ukazujú relatívne dobrú kvalitatívnu zhodu medzi simuláciou a meraniami.