Photoconductor selection for digital flat panel x-ray image detectors based on the dark current
Notice bibliographique
Résumé
We consider a flat panel direct conversion x-ray image detector in which a photoconductor is used to directly convert absorbed x-ray photons to collectable electron hole pairs. The storage capacitor at each pixel stores a quantity of charge proportional to the incident radiation. The charge stored at each pixel is read out every Δt seconds. Based on a condition for a minimal dynamic constraint, we have examined the corresponding range of constraints on the material properties to establish approximate x-ray photoconductor selection criteria. We consider requirements for radiology and fluoroscopy in which Δt=1 and 1/30 s, respectively. When the electrical contacts are totally blocking, the dark current is limited by bulk thermal generation. Minimum band gap Eg requirements depend on the concentration of defects Nd around the Fermi level and their recombination cross section Sr. For single crystal photoconductors with a neutral-defect concentration of the order of ∼1014 cm−3, we need Eg>1.5 eV for fluoroscopy and Eg>1.7 eV for radiology. For high purity single crystals, these band gap values can be lower, for example, Eg≈1.42 eV (GaAs) requires Nd<1012 cm−3. In the case of amorphous semiconductors, the dark current is due to the emission of carriers from a distribution of localized states in the energy gap. For a maximum integrated concentration of ∼1016 cm−3 of localized states around the Fermi level, calculations suggest Eg>1.75 eV for fluoroscopy and Eg>1.9 eV for radiology; amorphous selenium readily satisfies these conditions. When the dark current is controlled to thermal emission from the metal electrode into the semiconductor over a potential barrier φB (i.e., bulk thermal generation of carriers is negligible) then we find that the required Schottky barrier φB can be expressed in terms of the band gap Eg. For Schottky barriers φB∼0.6Eg, Eg>1.8 eV for fluoroscopy and >2.0 eV for radiology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».