COMBINED SIMULATION METHODOLOGY FOR A COMPLETECHARACTERIZATION OF IONIZING RADIATION EFECTS IN DETECTION DEVICES

MARTÍN, N.E.; SOFO HARO, M.; VALENTE, M.

Anales AFA

ASOCIACION DE FISICA ARGENTINA

Lugar: Buenos Aires; Año: 2023 vol. 34 p. 82 - 86

Los dispositivos de detección de radiación ionizante han sido ampliamente utilizados en los últimos años en diversasaplicaciones y campos experimentales como son las áreas de la física de altas energías, física nuclear e imágenesmédicas. La descripción de su funcionamiento y la caracterización por medio de modelos computacionales, comosimulaciones, ante la radiación ionizante son necesarias para comprender las características que presentan en términosde eficiencia, resolución y relación señal-ruido, ya que permiten optimizar parámetros que luego se utilizarán pararealizar diferentes desarrollos y avances en los mismos. Los abordajes de modelado computacional se llevan a cabode forma rutinaria utilizando diversas herramientas, por ejemplo, para el estudio de la interacción de la radiación conel detector teniendo en cuenta los procesos físicos, se utilizan herramientas de tipo Monte Carlo como PENELOPE,FLUKA o GEANT4. Por otro lado, una vez provocada la afectación inicial del sensor, para el estudio del transportede pares electrón/hueco generados a través del dispositivo y la posterior formación de señales electrónicas, se utilizanherramientas que resuelven las ecuaciones de transporte mediante el método de elementos finitos, (Tecnología de DiseñoAsistido por Computadora o TCAD), desarrolladas para ayudar a la industria microelectrónica a crear sus productos.Usualmente, los dos conjuntos de herramientas no están integrados y la caracterización por modelado computacionalse realiza dividiendo el problema en etapas sucesivas e independientes. En este contexto, el presente trabajo se proponedesarrollar una metodología que permita combinar los dos enfoques mediante el cual pueda rastrearse paso a paso elflujo de simulación completo, desde la interacción de la radiación ionizante con el sensor hasta el transporte de la cargagenerada a los fotodiodos y, finalmente, a la generación de señales electrónicas.