碲锌镉光子计数探测器的制备及性能的研究 .pdfVIP

ResearchandDesign研究与设计

碲锌镉光子计数探测器的制备及性能

的研究

郑伟，吴召平

（苏州西奇狄材料科技有限公司，江苏215123）

摘要：研究移动加热器法THM生长的碲锌镉室温半导体用于光子计数探测器的可行性。它要求

探测器具有较低的漏电流、较高的光子计数率。在探测器的研制过程中，发现晶体退火能在原有

探测器特性的基础上能进一步提高碲锌镉探测器的性能，使探测器达到漏电流能小于0.1nA,光

子计数率达到1.5Mc/s，可应用于光子计数及能谱CT等应用场合。

关键词：光子计数；探测器；碲锌镉；化合物半导体。

中图分类号：TN407；TL81文章编号：1674-2583(2019)03-0027-03

DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.03.007

中文引用格式：郑伟，吴召平.碲锌镉光子计数探测器的制备及性能的研究[J].集成电路应用,

2019,36(03):27-29.

FabricationandPropertiesofCdZnTePhoton

CountingDetector

ZHENGWei,WUZhaoping

(SuzhouXiqidiMaterialTechnologyCo.,Ltd,Jiangsu215123,China.)

Abstract—Inthispaper,thefeasibilityofTHMgrownCdZnTeroomtemperature

semiconductorforphotoncountingdetectorisstudied.Itrequiresthedetectortohavelow

leakagecurrentandhighphotoncountingrate.Duringthedevelopmentofthedetector,itis

foundthattheannealingofcrystalcanfurtherimprovetheperformanceofCdZnTedetector

onthebasisoftheoriginaldetectorcharacteristics,sothattheleakagecurrentenergyofthe

detectorislessthan0.1nAandthephotoncountingratereaches1.5Mc/s.Itcanbeusedin

photoncountingandenergyspectrumCTapplications.

IndexTerms—photoncounting,detector,CdZnTe,compoundsemiconductor.

1引言灵敏度可以比传统探测器高50倍以上，而且结构简

对国内外CdZnTe应用现状和发展趋势的分析表单，所以一直是世界上热门的研究对象。图1给出了

明，新一代化合物半导体碲锌镉（CdZnTe）是x射它们的探测原理图及尺寸对比照片。

[1,2]

线和低能γ射线探测器的首选材料。CdZnTe探从CdZnTe晶体生长技术而言，由于CdZnTe

测器具有比其他固体探测器高的分辨率，CdZnTe探熔体中的Cd分压要比Te分压高1～2个数量级，

测器在环境监测、核医学、工业无损检测、安全检所以采用传统的布里奇曼法熔体生长晶体时，容易

查、空间科学、核武器突防及其他核技术领域有着广产生化学计量比偏离，即产生Cd空位或Te反位

[3-12]

阔的应用前景。结构缺陷等，从而会导致晶体电阻率的下降，无法

CdZnTe探测器能将x射线或γ射线直接转变成满足能谱仪和成像系统等方面的要求，且重复性较