Hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) devices on flexible substrates are currently being studied for application in dosimetry and beam flux measurements. The low deposition temperature of a-Si: H allows its layering on flexible materials like polyimide (PI). The necessity of in vivo dosimetry requires thin devices with maximal transparency and flexibility. For this reason, a thin (<10 µm) a-Si: H device deposited on a thin polyimide sheet is a very valid option for this application. Furthermore, a-Si: H is a material that has an intrinsically high radiation hardness. In order to develop these devices, the HASPIDE (Hydrogenated Amorphous Silicon Pixel Detectors) collaboration has implemented two different device configurations: n-i-p type diodes and charge-selective contact devices. Charge-selective contact devices are based on a three-layer structure featuring a thin layer of metal-oxides with a small activation energy (like TiO2), a thick layer of intrinsic a-Si: H, and a thin layer of metal-oxides with a large activation energy (like MoOx or WOx). Charge-selective contact-based devices have been studied for solar cell applications, and recently, the above-mentioned collaboration has tested these devices for X-ray dose measurements. In this paper, the HASPIDE collaboration has studied the X-ray and proton response of charge-selective contact devices deposited on Polyimide.
The linearity of the photocurrent response to X-ray versus dose
rate has been assessed at various bias voltages. The sensitivity to protons has
also been studied at various bias voltages, and the wide range linearity has
been tested for fluxes in the range from 8.3 × 107 to 2.49 × 1010 p/(cm2 s).
The results show a very good linearity in the dose rate range tested, in
addition to a good sensitivity and quite low leakage current below 4 V bias.
Dosimetric sensitivity is related to bias voltage, in a very linear behaviour.
Author(s) Details
Mauro
Menichelli
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Saba
Aziz
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Aishah
Bashiri
Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong,
Northfields Ave., Wollongong, NSW 2522, Australia and Physics Department,
Faculty of Science and Art, Najran University, King Abdulaziz Rd,1988 Najran,
Saudi Arabia.
Marco
Bizzarri
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipipartimento di Fisica e Geologia, dell’Università degli Studi di Perugia,
Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy.
Clarissa
Buti
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy and Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences “Mario
Serio”, University of Florence, Viale Morgagni 50, 50135 Firenze, Italy.
Lucio Calcagnile
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Daniela
Calvo
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy.
Mirco
Caprai
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Domenico
Caputo
INFN Sezione di Roma 1, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
and Dipartimento Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e Telecomunicazioni,
dell’Università degli studi di Roma, Via Eudossiana, 18, 00184 Roma, Italy.
Anna
Paola Caricato
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Roberto
Catalano
INFN Laboratori Nazionali del Sud, Via S.Sofia62, 95123 Catania,
Italy.
Massimo
Cazzanelli
Dipatimento di Ingegneria, TIFPA and Trento University, Via
Sommarive 14, 38123 Povo, Italy.
Roberto
Cirio
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy.
Giuseppe
Antonio Pablo Cirrone
INFN Laboratori Nazionali del Sud, Via S.Sofia62, 95123 Catania,
Italy.
Federico
Cittadini
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipatimento Di Fisica e Astronomia,
dell’Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy.
Tommaso Croci
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipatimento di Ingegneria, dell’Università degli studi di Perugia, Via
G.Duranti, 06125 Perugia, Italy.
Giacomo
Cuttone
INFN Laboratori Nazionali del Sud, Via S.Sofia62, 95123 Catania,
Italy.
Giampiero
de Cesare
INFN Sezione di Roma 1, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
and Dipartimento Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e Telecomunicazioni,
dell’Università degli studi di Roma, Via Eudossiana, 18, 00184 Roma, Italy.
Paolo
De Remigis
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy.
Sylvain
Dunand
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of
Electrical and Microengineering (IME), Rue de la Maladière 71b, 2000 Neuchâtel,
Switzerland.
Michele Fabi
INFN
Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino, Italy and DiSPeA,
Università di Urbino Carlo Bo, 61029 Urbino, Italy.
Luca Frontini
INFN Sezione di Milano Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy and
Dipartimento di Fisica, dell’Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16,
20133 Milano, Italy.
Catia
Grimani
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy and DiSPeA, Università di Urbino Carlo Bo, 61029 Urbino, Italy.
Mariacristina Guarrera
INFN Laboratori Nazionali del Sud, Via S.Sofia62, 95123 Catania,
Italy.
Hamza
Hasnaoui
Dipatimento di Ingegneria, TIFPA and Trento University, Via
Sommarive 14, 38123 Povo, Italy.
Maria
Ionica
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
Keida
Kanxheri
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipipartimento di Fisica e Geologia, dell’Università degli Studi di
Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy.
Matthew
Large
Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong,
Northfields Ave., Wollongong, NSW 2522, Australia.
Francesca
Lenta
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy and
Politecnico di Torino Facoltà di Ingegneria,
Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy.
Valentino Liberali
INFN
Sezione di Milano Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy and Dipartimento di
Fisica, dell’Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano,
Italy.
Nicola
Lovecchio
INFN Sezione di Roma 1, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
and Dipartimento Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e Telecomunicazioni,
dell’Università degli studi di Roma, Via Eudossiana, 18, 00184 Roma, Italy.
Maurizio
Martino
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Giuseppe
Maruccio
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano,
73100 Lecce, Italy.
Giovanni
Mazza
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy.
Anna
Grazia Monteduro
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Arianna
Morozzi
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Augusto
Nascetti
INFN Sezione di Roma 1, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
and Scuola di Ingegneria Aerospaziale, Università degli studi di Roma, Via
Salaria 851/881, 00138 Roma, Italy.
Stefania
Pallotta
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy and Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences “Mario
Serio”, University of Florence, Viale Morgagni 50, 50135 Firenze, Italy.
Andrea
Papi
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Daniele
Passeri
INFN,
Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy and Dipatimento di
Ingegneria, dell’Università degli studi di Perugia, Via G.Duranti, 06125
Perugia, Italy.
Maddalena
Pedio
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and CNR-IOM, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy.
Marco
Petasecca
Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong,
Northfields Ave., Wollongong, NSW 2522, Australia.
Giada
Petringa
INFN Laboratori Nazionali del Sud, Via S.Sofia62, 95123 Catania,
Italy.
Francesca
Peverini
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipipartimento di Fisica e Geologia, dell’Università degli Studi di
Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy.
Pisana
Placidi
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and Dipatimento di Ingegneria, dell’Università degli studi di Perugia, Via
G.Duranti, 06125 Perugia, Italy.
Matteo
Polo
Dipatimento di Ingegneria, TIFPA and Trento University, Via
Sommarive 14, 38123 Povo, Italy
Alberto Quaranta
Dipatimento di Ingegneria, TIFPA and Trento University, Via
Sommarive 14, 38123 Povo, Italy.
Gianluca
Quarta
INFN
Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica, dell’Università del
Salento, Via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy.
Silvia
Rizzato
INFN Sezione di Lecce, Dipartimento di Fisica e Matematica,
dell’Università del Salento, Via per Arnesano,
73100 Lecce, Italy.
Federico
Sabbatini
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy.
Leonello
Servoli
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Alberto
Stabile
INFN Sezione di Milano Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy and
Dipartimento di Fisica, dell’Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16,
20133 Milano, Italy.
Cinzia
Talamonti
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy and Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences “Mario
Serio”, University of Florence, Viale Morgagni 50, 50135 Firenze, Italy.
Jonathan
Emanuel Thomet
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of
Electrical and Microengineering (IME), Rue de la Maladière 71b, 2000 Neuchâtel,
Switzerland.
Luca
Tosti
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia,
Italy.
Monica
Setia Vasquez Mora
INFN Sezione di Milano Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy.
Mattia
Villani
INFN Sezione di Firenze, Via Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino,
Italy and DiSPeA, Università di Urbino Carlo Bo, 61029 Urbino, Italy.
Richard
James Wheadon
INFN Sezione di Torino Via Pietro Giuria, 110125 Torino, Italy.
Nicolas
Wyrsch
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of
Electrical and Microengineering (IME), Rue de la Maladière 71b, 2000 Neuchâtel,
Switzerland.
Nicola
Zema
INFN, Sezione di Perugia, Via Pascoli s.n.c., 06123 Perugia, Italy
and CNR Istituto Struttura Della Materia, Via Fosso del Cavaliere 100, 00133
Roma, Italy.
Please see the book here:- https://doi.org/10.9734/bpi/nhstc/v2/5651
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