<<
>>

Планарные детекторы рентгеновского и гамма-излучения на основе CdTe, CdZnTe с барьером Шоттки или р-п-переходом

Существует большое количество задач регистрации рентгеновского и гамма-излучений, где необходимо использование высококачественных CdTe и CdZnTe детекторов достаточно большого объема с высоким энергетическим разрешением, например, в рентгенфлюоресцентном анализе (РФА).

Применение CdZnTe детекторов для этих целей, как правило, исключается в связи с плохим сбором дырок. Применение планарных спектрометрических детекторов CdTe при комнатной температуре ограничено из-за больших токов утечки и связанными с ними тепловыми шумами. Большие токи также не позволяют прикладывать высокое напряжение к детектору. Для уменьшения токов утечки применяют планарные p-i-n-структуры или структуры с барьером Шоттки, в которых при приложении напряжения происходит обеднение чувствительного объема детектора основными носителями. Токи утечки таких детекторов имеют величины порядка IO'10А, что существенно меньше вклада в энергетическое разрешение других источников. CdTe детекторы имеют хорошие транспортные характеристики - μτэлектронов и дырок IO'3и IO'4cm2∕B, соответственно. Но для сбора всех носителей, в особенности дырок, необходимо прикладывать электрические поля не меньше (l-3)∙104В/см. Для уменьшения вклада тепловых шумов применяется охлаждение до температур - 40 C термоэлектрическим холодильником детектора и головного каскада ЗЧПУ с расположенным на нем полевым транзистором и резистором обратной связи. В этих условиях также слабо проявляется эффект поляризации детекторов - один из основных недостатков детекторов с барьером. Такая конструкция блока детектирования является стандартной.

Токи утечки детектора при этом составляют IO'11 ÷ IO-l2A, что позволяет достичь высокого энергетического разрешения. При изготовлении барьера Шоттки обычно применяются 1п-электроды [10]. Промышленное производство таких CdTe детекторов налажено фирмой «Acrorad». Этому способу присущи недостатки, связанные с чувствительностью контактов ко внешним воздействиям и невысокой надежностью приборов. Типичные величины энергетического разрешения Шоттки CdTe-детекторов при их облучении источником 241Am составляют 530 эВ по линии 14 кэВ и 810 эВ по линии 59,5 кэВ [7]. При альтернативном способе изготовления барьера создается глубоко расположенный р-п переход с помощью термической диффузии лития. Обратный контакт к таким детекторам создают осаждением или напылением тонкого слоя золота или платины. На CdTe p-i-n детекторах площадью 20 мм2 и толщиной 1,5 мм было получено энергетическое разрешение менее 270 эВ по линии 5,9 кэВ (источник 55Fe) и 330 эВ по линии 17,7 кэВ (источник 241Am) [8].

На CdTe p-i-n детекторах размером 2?2?1 мм при комнатной температуре было получено энергетическое разрешение 2,1 кэВ по линии 59,5 кэВ источника 241Am и 3 кэВ по линии 122 кэВ источника 57Co.

1.3.3.

<< | >>
Источник: СМИРНОВ Александр Александрович. Электрофизические характеристики детектирующих структур на основе CdTe и CdZnTe. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тверь - 2018. 2018

Еще по теме Планарные детекторы рентгеновского и гамма-излучения на основе CdTe, CdZnTe с барьером Шоттки или р-п-переходом:

  1. Планарные детекторы рентгеновского и гамма-излучения CdTe, CdZnTe на основе структуры МПМ
  2. Анализ технологий изготовления детекторов ионизирующих излучений на основе CdTe, CdZnTe
  3. Области применения детекторов CdTe, CdZnTe
  4. 3.11. Детекторы рентгеновского излучения
  5. ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СБОРА ЗАРЯДА И ФОРМИРОВАНИЯ АМПЛИТУДНОГО СПЕКТРА В ДЕТЕКТОРАХ НА ОСНОВЕ CdTe, CdZnTe ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ГАММА-КВАНТАМИ
  6. Тенденции развития мирового приборостроения на основе CdTe, CdZnTe
  7. 5.1. Измерение технических характеристик детекторов копланарной конструкции на основе CdZnTe
  8. Детекторы с преимущественно электронным сбором заряда. Квазиполусферические детекторы. Детекторы Фриша. Пиксельные детекторы
  9. Сбор индуцированного заряда в планарном детекторе
  10. 3.2. Сбор индуцированного заряда в планарном детекторе
  11. ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ МИРОВОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ НА ОСНОВЕ CdTe и CdZnTe
  12. ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК CdTe, CdZnTe
  13. Измерение спектрометрических характеристик детектирующих структур из CdTe и CdZnTe
  14. Разработка комплексной методики исследования характеристик монокристаллов CdTe и CdZnTe
  15. Транспортные характеристики детектирующих структур CdTe, CdZnTe
  16. Поглощение излучения в материале детектора
  17. СМИРНОВ Александр Александрович. Электрофизические характеристики детектирующих структур на основе CdTe и CdZnTe. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тверь - 2018, 2018
  18. Методики определения высоты барьера Шоттки