Development of Fast Neutron Detector and its Characteristics

속중성자 탐지용 반도체 소자의 개발과 특성분석

속중성자 피폭 시 실리콘 다이오드 내부에서 발생되는 변위 손상을 이용한 속중성자 탐지용 PIN 다이오드를 개발하고 중성자장에서 특성변화 및 감도 실험을 통하여 성능을 검증하였다. 시뮬레이션과 다양한 구조로 제작된 소자에 대한 방사선 실험을 거쳐 집합체 형태와 개별 PIN 다이오드를 제작한 다음 중성자 반응 특성과 감도 분석을 위한 중성자 방사선 실험을 수행하였다. 여러 개의 PIN 다이오드 샘플에 대한 중성자 특성변화를 실시간으로 측정하기 위해 디지털 정전류 구동 방식의 온라인 전자적 선량계 모듈을 제작하여 사용한 실험의 결과. 본 연구에서 개발한 PIN 다이오드 소자는 중성자 방사선에 대하여 우수한 감도 특성을 갖는다는 것과 입사 중성자에 대한 방향 의존성이 거의 없다는 사실을 알 수 있었다. 그리고 이어 수행된 300여 시간의 열화실험을 통하여 본 연구에서 제작된 PIN 다이오드 소자는 중성자 탐지소자로서의 사용 가능성이 충분함을 확인할 수 있었다.