Study on electrical properties of photoconductors for radiation detector application based on liquid crystal

액정 기반 방사선 검출기 적용을 위한 광도전체의 전기적 특성 연구

A X-ray optical modulator measures x-ray dose using optical transmissivity ratio change of the liquid crystal cell. To apply in this optical modulator, we made photoconductor films and compared electrical properties of this films in this study. Photoconductors are deposited on ITO glass with $200{\mu}m$ using the percipitation method and print method. I-V test was conducted to alalyze electrical properties of this films and measured darkcurrent and SNR was acquired using the measured dark current and sensitivity. As a result of this measurements, $HgI_2$ film made by precipitation method is lower(about 40%) darkcurrent than $HgI_2$ films made by precipitation method and sensitivity is two times greater than print method. And we knew that $HgI_2$ films were also 10~25 times greater SNR at $1v/{\mu}m$ than $PbI_2$, PbO, CdTe film made by precipitation method. This results suggest that $HgI_2$ films made by precipitation method has improved characteristics of x-ray dose meter by applying in x-ray optical modulator.

방사선 광변조기는 방사선량에 비례하여 액정셀의 광투과율의 변화를 이용하여 선량을 측정하는 소자이다. 본 연구에서는 이러한 방사선 광변조기 적용을 위해 광도전체 필름을 제작하여 전기적 특성을 비교하였다. 필름제조는 침전법과 인쇄법을 이용하여 ITO 유리기판 위에 $200{\mu}m$의 두께로 형성하였다. 전기적 특성을 분석하기 위해 I-V측정을 하였으며, 측정된 누설전류와 민감도 값을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 얻었다. 측정결과, 인쇄법에 비해 침전법에 의해 제조된 $HgI_2$ 필름이 약 40%의 누설전류 저감효과를 보였으며, 민감도는 $1V/{\mu}m$의 전기장에서 2배 높은 값을 얻었다. 또한, 침전법에 의해 제조된 $PbI_2$, PbO, CdTe 필름에 비해 $HgI_2$ $1V/{\mu}m$에서 10~25배 높은 신호대잡음비를 가짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 침전법에 의해 제조된 $HgI_2$ 광도전체를 방사선 광변조기에 적용함으로써 방사선량 검출기의 우수한 특성을 가질 수 있을 것으로 기대된다.