Characterization of hydrogenated amorphous silicon sensors on polyimide flexible substrate

Authors

M. Menichelli, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
L. Antognini, École Polytechnique Fédérale de Lausanne
S. Aziz, Università del Salento
A. Bashiri, University of Wollongong
M. Bizzarri, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
L. Calcagnile, Università del Salento
M. Caprai, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
D. Caputo, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN
A. P. Caricato, Università del Salento
R. Catalano, INFN - Laboratori Nazionali del Sud
D. Chila, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
G. A.P. Cirrone, INFN - Laboratori Nazionali del Sud
T. Croci, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
G. Cuttone, INFN - Laboratori Nazionali del Sud
G. De Cesare, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN
S. Dunand, École Polytechnique Fédérale de Lausanne
M. Fabi, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
L. Frontini, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
C. Grimani, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
M. Ionica, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
K. Kanxheri, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
M. Large, University of Wollongong
V.Liberali, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
N. Lovecchio, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN
M. Martino, Università del Salento
G. Maruccio, Università del Salento
G. Mazza, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
A. G. Monteduro, Università del Salento
A. Morozzi, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia

Publication Name

IEEE Sensors Journal

Abstract

Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) is a material having an intrinsically high radiation hardness that can be deposited on flexible substrates like Polyimide. For these properties a-Si:H can be used for the production of flexible sensors. a-Si:H sensors can be successfully utilized in dosimetry, beam monitoring for particle physics (x-ray, electron, gamma-ray and proton detection) and radiotherapy, radiation flux measurement for space applications (study of solar energetic particles and stellar events) and neutron flux measurements. In this paper we have studied the dosimetric x-ray response of n-i-p diodes deposited on Polyimide. We measured the linearity of the photocurrent response to x-rays versus dose-rate from which we have extracted the dosimetric x-ray sensitivity at various bias voltages. In particular low bias voltage operation has been studied to assess the high energy efficiency of these kind of sensor. A measurement of stability of x-ray response versus time has been shown. The effect of detectors annealing has been studied. Operation under bending at various bending radii is also shown.

Open Access Status

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http://dx.doi.org/10.1109/JSEN.2024.3359861