ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ МИРОВОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

НА ОСНОВЕ CdTe и CdZnTe 13

ЕЕ Области применения детекторов CdTe, CdZnTe 14

1.2. Тенденции развития мирового приборостроения на основе CdTe,

CdZnTe 16

1.3.

излучений на основе CdTe, CdZnTe 20

1.3.1. Планарные детекторы рентгеновского и гамма-излучения

CdTe, CdZnTe на основе структуры МПМ 21

1.3.2. Планарные детекторы рентгеновского и гамма-излучения на

основе CdTe, CdZnTe с барьером Шоттки или р-п-переходом 22

1.3.3. Детекторы с преимущественно электронным сбором заряда.

Квазиполусферические детекторы. Детекторы Фриша. Пиксельные детекторы 23

1.3.4. Детекторы с преимущественно электронным сбором заряда.

Копланарные детекторы 26

ГЛАВА 2.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК CdTe, CdZnTe 28

2.1. Исследование транспортных характеристик 29

2.2. Определение подвижности с помощью время-пролетной техники 30

2.3. Определение параметров уровней захвата 30

2.4. Измерение удельного сопротивления. Определение объемной и

поверхностной составляющей токов утечки детекторов 30

2.5. Исследование глубоких уровней и ловушек захвата и

рекомбинации с помощью методик ТРСГУ и фотопроводимости 32

2.6. Исследование однородности полупроводника 35

2.7. Измерение распределения электрического поля в детекторе 35

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СБОРА ЗАРЯДА

И ФОРМИРОВАНИЯ АМПЛИТУДНОГО СПЕКТРА В ДЕТЕКТОРАХ

НА ОСНОВЕ CdTe, CdZnTe ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ГАММА-КВАНТАМИ 37

3.1. Поглощение излучения в материале детектора 40

3.1.1. Фотоэлектрический эффект 42

3.1.2. Комптоновское рассеяние 43

3.1.3. Образование электрон-позитронной пары 44

3.1.4. Ионизационные потери энергии при движении электрона и

позитрона. Тормозное излучение 45

3.1.5.

3.2. Сбор индуцированного заряда в планарном детекторе 47

3.3. Формирование амплитудного спектра. Учет различных

источников флуктуаций заряда 51

3.4. Моделирование процесса сбора заряда и влияния

электрофизических характеристик на формирование спектра в детекторах 54

3.4.1. Задание геометрической конфигурации 55

3.4.2. Алгоритм моделирования источника гамма-излучения 55

3.4.3. Моделирование физических процессов в веществе 56

3.4.4. Взаимодействие гамма-квантов с веществом 57

3.4.5. Сбор индуцированного заряда в планарном детекторе 61

3.4.6. Расчет аппаратурного гамма-спектра и эффективности

регистрации 63

3.5. Сравнение смоделированных аппаратурных спектров гамма-

излучения с экспериментальными данными 64

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТЕКТИРУЮЩИХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ

CdTe, CdZnTe 68

4.1. Разработка методики изготовления детектирующих структур 68

4.1.1. Технологические аспекты изготовления детектирующих

структур на основе кристаллов 68

4.1.2. Создание контактов на исследуемых пластинах и кристаллах 71

4.2. Материал для исследований 72

4.3. Разработка комплексной методики исследования характеристик

монокристаллов CdTe и CdZnTe 75

4.4. Результаты измерения электрофизических характеристик в CdTe,

CdZnTe 78

4.4.1. Измерение BAX и удельного сопротивления образцов 78

4.4.2. Измерение эффективности сбора и подвижности носителей 81

4.4.3. Измерение спектральных характеристик фотопроводимости 86

4.4.4. Исследование глубоких центров захвата и рекомбинации

неравновесных носителей заряда в детекторах 91

4.4.5. Измерение транспортных и вольт-амперных характеристик

образцов 96

4.4.6. Измерение спектров ТРСГУ 100

4.1.7. Исследование корреляции наличия глубоких центров с

транспортными характеристиками носителей заряда 108

4.4.8. Транспортные характеристики детектирующих структур

CdTe₅CdZnTe 110

4.1.9. Характеристики МИМ и p-i-n-детектирующих структур 117

4.1.10. Измерение спектрометрических характеристик детектирую­

щих структур из CdTe, CdZnTe производства различных фирм 121

4.5. Анализ результатов измерений 140

5. ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЕТЕКТОРОВ 145

5.1. Измерение технических характеристик детекторов копланарной

конструкции на основе CdZnTe 145

5.2. Результаты измерений технических характеристик детекторов

копланарной конструкции на основе CdZnTe 147

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 158

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА 160

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 162