Caracterización de un detector de partículas cargadas de fosfuro de indio novedoso con un haz de protones de 120 GeV

Los detectores de película delgada que incorporan materiales semiconductores distintos del silicio tienen el potencial de aprovechar sus propiedades materiales únicas y ofrecer ventajas como tiempos de respuesta más rápidos, operación a temperatura ambiente y resistencia a la radiación. Para explorar esta posibilidad, se seleccionaron materiales candidatos prometedores, y se fabricaron detectores de seguimiento de partículas. Se ha fabricado un detector de fosfuro de indio con una estructura de metal-aislante-metal (MIM) para el seguimiento de partículas. El detector se probó utilizando fuentes radiactivas y un haz de protones de alta energía en el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi. Además de su diseño y proceso de fabricación simples, el detector de partículas de fosfuro de indio mostró un tiempo de respuesta muy rápido de cientos de picosegundos para los protones de 120 GeV, que son comparables a los detectores de silicio ultrarrápidos. Esta respuesta rápida en el tiempo se atribuye a la alta movilidad de electrones del fosfuro de indio. Tales propiedades materiales se pueden aprovechar para construir detectores novedosos con un rendimiento superior.