室温辐射探测器用CdZnTe晶体生长及其器件制备

【作者】 王涛； 徐亚东； 查钢强； 刘伟华； 徐凌燕； 白旭旭； 傅莉； 介万奇；

【机构】 西北工业大学凝固技术国家重点实验室；

【摘要】 Cd1-xZnxTe(CZT)探测器被认为是目前最有前途的室温核辐射探测器之一,广泛应用于环境监测、核医学、工业无损检测、安全检查、核武器突防、航空航天、天体物理和高能物理等领域。然而,由于CZT晶体生长过程中Cd元素的挥发会导致熔体偏离化学计量比,同时,CZT晶体离子性较强,导致热导率较低,空位、孪晶等缺陷的形成能也较低,给高质量的CZT晶体制备带来困难。本文采用改进的垂直布里奇曼法生长了直径为60mm的碲锌镉晶体,如图1所示。晶体中Te沉淀/夹杂密度小于1×10-3cm2,电阻率达到4×1010Ω·cm。利用得到的晶体制备了平面型单元探测器,测量了对不同能量射线的分辨率,其中对241Amγ能谱的分辨率达到3.95%。采用Hecht公式对探测器收集效率与偏压的关系进行了拟合,得到电子的迁移率与寿命乘积值达到2.3×10-3cm2·V-1。更多还原