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硒化镉（CdSe）室温核辐射探测器的制备研究

作　者: 宋芳
导　师: 赵北君
学　校: 四川大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 硒化镉单晶体室温半导体核辐射探测器探测器制备电极制作极化能量分辨率陷阱效应
分类号: TL814
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

硒化镉（CdSe）晶体的禁带宽度较大（Eg=1.70eV），原子序数高（平均原子序数为41），密度大（p=5.74g／cm³），是一种很有前途的室温半导体核辐射探测器材料，它性能优异，可用来制作光导摄像管靶、光电池、光二极管和X-射线、γ-射线及可见光探测器等光电器件。本研究中，采用本实验室生长出的优质CdSe单晶体，通过深入仔细的研究，摸索出了一套制备硒化镉（CdSe）核辐射探测器的有效工艺方法。制作出了M-S、MIS两种接触电极，得到了具有MSM结构和具有MIS接触电极的两种CdSe探测器。测试表明，具有MSM结构的CdSe探测器的漏电流较大，为10^-9A（300V）量级，该探测器对²⁴¹Am 59.5keV的谱峰能量分辨率为40％；具有MIS接触电极的探测器的漏电流较低，为10^-12A（300V）数量级，该探测器对²⁴¹Am59.5keV的谱峰能量分辨率为10％左右。可见漏电流是影响探测器能量分辨率的重要因素，具有MIS接触电极的探测器能有效地减小漏电流，提高能量分辨率，因而是CdSe探测器的一种较佳电极接触方式。此外，本文还通过分析探测器中的电荷输运机理，对具有MSM结构的探测器的极化现象进行了定性的分析，指出光生载流子输运受阻是引起极化现象的原因之一，只有改变探测器的正极接触，从而改变探测器内的电场分布，改善载流子的输运特性，才能消除极化现象。我们实验室首先在国内开展了CdSe室温核辐射探测器的研制工作。本研究是四川大学材料科学系承担的国家教育部重点科技项目和教育部骨干教师基金项目的部分工作。所做出的研究结果对该课题的进一步深入进行具有较重要的参四川大学硕上学位论义2002年5 o考价值，对发展新型室温核辐射探测器具有重要意义。若进一步改善晶体的质量和u器的制备工艺，Cdse kil＆核辐射探测器将会有广阔的应用前景。

全文目录

中文摘要  2-4
英文摘要  4-6
1 引言  6-14
  1．1 半导体核辐射探测器的发展  6-7
  1．2 室温半导体核辐射探测器的研究现状与发展趋势  7-10
  1．3 CdSe室温半导体核辐射探测器材料  10-14
2 原理  14-33
  2．1 探测原理  14-16
  2．2 半导体探测器的类型  16-20
  2．3 半导体探测器的主要参数  20-26
  2．4 探测器中的电荷输运  26-30
  2．5 陷阱效应  30-33
3 CdSe探测器的制备  33-44
  3．1 材料选取  33
  3．2 晶片加工  33-37
  3．3 电极制作  37-43
  3．4 密封保护及固定安装  43-44
4 测试结果及讨论  44-52
  4．1 能谱特性  44-48
  4．2 极化观察  48-50
  4．3 陷阱效应对探测器的影响  50-52
5 结论  52-53
6 展望  53-54
致谢  54
参考文献  54-57
附件  57

硒化镉（CdSe）室温核辐射探测器的制备研究

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