CdZnTe材料的表面钝化新工艺

研究了一种新的钝化CdZnTe(CZT)器件表面的工艺，即先采用KOHKCl溶液对CZT表面进行处理，再用NH4F/H2O2溶液对其进行表面氧化的二步法钝化工艺．并借助俄歇电子能谱（AES）、微电流测试仪等手段对其表面钝化层的质量进行了鉴别，同时与KOH KCl和NH4F/H2O2两种工艺进行了比较．AES能谱分析表明，采用二步法工艺钝化，既可获得化学计量比较好的CZT表面，又可在表面形成一层起保护作用的氧化层．I-V特性曲线显示，两步法钝化后CZT器件的漏电流与KOH KCl和NH4F/H2O2钝化相比都有一定程度的下降．说明文中提出的新工艺在CZT器件制备方面具有良好的应用前景．     

CdZnTe材料的表面钝化新工艺

研究了一种新的钝化CdZnTe(CZT)器件表面的工艺,即先采用KOH-KCl溶液对CZT表面进行处理,再用NH4F/H2O2溶液对其进行表面氧化的二步法钝化工艺.并借助俄歇电子能谱(AES)、微电流测试仪等手段对其表面钝化层的质量进行了鉴别,同时与KOH-KCl和NH4F/H2O2两种工艺进行了比较.AES能谱分析表明,采用二步法工艺钝化,既可获得化学计量比较好的CZT表面,又可在表面形成一层起保护作用的氧化层.I-Ⅴ特性曲线显示,两步法钝化后CZT器件的漏电流与KOH-KCl和NH4F/H2O2钝化相比都有一定程度的下降.说明文中提出的新工艺在CZT器件制备方面具有良好的应用前景.     

CdTe和CdZnTe室温探测器钝化方法概述

CdTe和CdZnTe是X射线和γ射线探测器最理想的材料.钝化可以降低CdTe和CdZnTe的表面漏电流,提高其能量分辨率.本文综述了CdTe和CdZnTe的H2O2湿法钝化方法和热氧化、氧离子钝化、氧离子/SiNx钝化等干法钝化方法.     

CdZnTe单元探测器信号模拟及仿真

介绍了CdZnTe单元平面型射线探测器工作原理和模型,并对其输出的电流脉冲信号进行了理论计算和分析,结果表明输出电流信号约为1 nA/kev、脉冲上升时间为几十纳秒.讨论了在CdZnTe探测器前放电路设计过程中,采用PSpice软件进行模拟和仿真时,信号源选择采用电流源和电压源的参数计算方法.     

CdZnTe探测器γ射线响应及稳定性研究

基于自制的CdZnTe(CZT)平面探测器(10 mm×10 mm×2.5 mm),研究其对未经准直241Am(59.5 keV)γ射线连续10 h的光谱响应变化规律,未发现极化现象,并验证了其具有较好的长期稳定性。制备CZT弗里希电容栅格探测器(10 mm×5 mm×10 mm),测试发现,其对未经准直能量为662 keV137Csγ射线的能量分辨率约为3.65%。     

室温核辐射CdZnTe像素探测器的研制

采用布里奇曼法生长的CdZnTe(CZT)单晶,制成室温核辐射像素探测器.首先通过红外透过显微(IRTM)成像、电阻率测量以及单元探测器能谱响应测试等手段,综合评定了探测器用CZT晶体的质量,结果表明,晶片富Te相密度为28.43 mm-2且尺寸分布较均匀,电阻率为1010 Ω·cm;电子迁移率寿命积为1.07×10-...     

SiO_2钝化层对GaN基PIN结构核探测器漏电流的影响

成功地制备了有SiO2钝化层和无SiO2钝化层的GaN基PIN结构核辐射探测器,并对二者的I-V特性进行了测试。实验结果表明,SiO2钝化层的存在显著地降低了GaN基PIN结构核辐射探测器的反向漏电流,在-40V的反向偏压情况下,漏电流约有2个数量级的降低。实验过程中观测到随着反向偏压的增大,SiO2钝化层对器件反向漏电流的抑制效应更明显。建立了一种表面沟道模型解释了SiO2钝化层对漏电流的影响。     

用于CdZnTe探测器的低噪声前端读出电路

设计并实现了一种应用于多通道CdZnTe探测器的低噪声前端读出专用电路,并对其性能进行了测试与评估。每个读出通道由电荷灵敏放大器、漏电流补偿电路、零极相消电路、CR-(RC)⁴整形器、输出缓冲器以及反相放大器组成。芯片采用TSMC 0.35 μm CMOS工艺实现,尺寸为2.6 mm×2.2 mm。测试结果表明,读出通道的能量分辨范围为5~375 keV,每通道功耗小于3.5 mW,最小等效噪声电荷仅为49.6e－。将EV公司的CdZnTe探测器与该前端读出电路芯片相连,组成辐射检测系统,并使用²⁴¹Am源进行能谱分析,所得能谱主峰的能量分辨率仅为5.2%。     

高阻CdZnTe晶体的退火处理

获得高电阻率的、完整性好的 Cd Zn Te晶体是研制高性能的 Cd Zn Teγ射线探测器的关键 .运用热力学关系估算了 Cd1 - x Znx 熔体平衡分压 ,尝试以 Cd1 - x Znx 合金源替代 Cd源进行 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片的热处理 ,研究了退火对 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片质量的影响 .结果表明 :在 10 6 9K下用 Cd0 .8Zn0 .2 合金源 (PZn=0 .12 2e5 Pa和 PCd=1.2 0e5 Pa)对 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片退火 5天以上 ,可提高晶体电阻率一个数量级和晶体红外透过率 10 %以上 ,并可消除或减小晶片中的 Te沉淀 ,同时避免了 Zn的损失 ,改善 Zn的径向分布 .可见 ,采用 Cd1 - x Zn     

高阻CdZnTe晶体的退火处理

获得高电阻率的、完整性好的CdZnTe晶体是研制高性能的CdZnTe γ射线探测器的关键.运用热力学关系估算了Cd1-xZnx熔体平衡分压,尝试以Cd1-xZnx合金源替代Cd源进行Cd0.8Zn0.2Te晶片的热处理,研究了退火对Cd0.8Zn0.2Te晶片质量的影响.结果表明：在1069K下用Cd0.8Zn0.2合金源（PZn=0.122×105Pa和PCd=1.20×105Pa）对Cd0.8Zn0.2Te晶片退火5天以上,可提高晶体电阻率一个数量级和晶体红外透过率10%以上,并可消除或减小晶片中的Te沉淀,同时避免了Zn的损失,改善Zn的径向分布.可见,采用Cd1-xZnx合金源代替Cd源控制进行CZT退火处理优于仅采用Cd源控制的退火处理.     

X射线能谱仪Si（Li）探测器的清污处理

本文报道了X射线能谱仪的清除Si(Li)探测器污染的方法     

用于CdZnTe探测器的高速前端读出电路

采用0.35 μm CMOS工艺,设计了一种用于CdZnTe探测器的16通道高速前端读出电路。整体电路由16个模拟通道、偏置模块和逻辑控制模块组成,每个通道包括电荷敏感放大器、漏电流补偿电路、成形器、基线保持电路、峰值检测保持电路和时间甄别器。分析了高入射频率下主要电路模块的性能及通道的读出时序。仿真结果表明,本前端读出电路的输入能量范围为29~430 keV@1~15 fC,每个通道功耗小于1.8 mW,等效噪声电荷为87.6e-,最大能补偿的漏电流为50 nA,达峰时间为150 ns,通道增益为50 mV/fC,非线性小于1%,最高注入频率为500 kHz。     

SiO2钝化膜对i-GaN肖特基探测器性能的影响

在采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的非故意掺杂的i-GaN材料上制备了平面结构肖特基探测器;利用磁控溅射在探测器的两个电极隔离区域生长SiO2钝化膜;并对这些器件的性能进行了表征。通过与没有SiO2钝化膜的肖特基探测器性能比较,结果表明：SiO2钝化膜能显著地降低器件的反向漏电流,同时并不影响器件的正向开启电压;在光波长范围为300～365nm,探测器的响应率显著地提高。产生这些变化可能是SiO2钝化膜减少了肖特基探测器电极隔离区域表面缺陷的缘故。     

基于CdZnTe晶体的2×2像素阵列探测器研究

根据CdZnTe(CZT)晶体的辐射探测理论,搭建了CZT像素阵列探测系统。采用241Am源研究了2×2像素阵列特性,得到了59.5keV能量γ射线能谱,最高能量分辨率为14.6%,并且各个像素性能差异明显,特别是边缘像素出现低能道区域计数增多,谱线向低能方向轻微漂移。为优化辐射成像,对实验数据作了进一步研究。结果表明,晶体内部不均匀的电场是造成各个像素性能偏差,和边缘像素谱漂移的主要原因。在成像过程中可以通过针对性的补偿加以修正,从而提高探测器有效成像面积,优化成像质量。     

不同钝化膜对InSb光伏探测器性能影响研究

采用3种不同钝化膜制备InSb探测器,测试不同周长/面积比二极管芯片的I-V特性曲线,通过对偏置电压为-0.1 V时的暗电流密度进行比较,分析了表面漏电流对InSb探测器性能的影响.实验结果表明SiO2+SiNx复合膜能大幅度降低器件表面暗电流,C-V测试结果也表明复合钝化膜能大幅度降低了界面固定电荷.将复合钝化膜应用到128×12815μm InSb焦平面探测器上,探测器芯片优值因子R0A≥5×104Ω·cm2,较之前(R0A≈5×103Ω·cm2)得到了极大改善.     

InGaAs台面探测器的AIN钝化研究

首次介绍了采用AlN介质薄膜为钝化层的InGaAs台面型探测器(λ=2.4 μm).探测器采用分子束外延(MBE)方法生长的原位掺杂的PIN In0.78Ga0.22As/In0.78Ga0.22As/InxGa1-xAs/InP 外延材料.由于台面型器件的裸露面积较大,特另q是台面的成形工艺所带来的侧面损伤,加大了光生载流子的表面复合,使器件的暗电流、噪声等性能急剧下降.采用新的AlN钝化工艺,制备了8元正照射台面InGaAs探测器,室温下(T=300 K)电压为-0.5 V时.探测器的暗电流(ID)约为9×10-8 A,优值因子(R0A)大于30 Ωcm2,通过与其他钝化工艺所制备的器件的性能进行分析对比得出:AlN能有效地改善器件的表面状态,减小表面复合,从而降低了暗电流,提高了探测器的性能.     

碲镉汞探测器的表面钝化

讨论表面钝化的概念、特性和作用,比较各类钝化技术及用于碲镉汞红外探测器的适应性.     

GaAs粒子探测器对低能X射线的响应

GaAs粒子探测器既能作为高抗辐射的探测器，又能作为X射线的线性传感器。在不同照射量的X射线辐照下，探测器的灵敏度与X射线的照射量是线性关系。探测器的有效面积大、所加反偏电压高，其灵敏度相对也高。该探测器可作为X射线的线性传感器。     

几种基于硅的X射线探测器的新近发展

本文介绍了基于硅工艺的几种类型的X射线探测器的原理、结构以及达到的性能指标。     

两种氧化方法对InSb探测器钝化效果的研究

比较了阳极氧化和Photo-CVD氧化两种钝化方式制备InSb 探测器的性能,结果表明前者反偏漏电流小,击穿电压是后者的5倍,背景光电流和零偏阻抗基本相同。C-V测试结果:前者固定表面电荷密度为21011 cm-2,后者为1.51011 cm-2。两种氧化方法制备的器件经过高温高湿老化试验后,在反偏1 V时,阳极氧化器件漏电比变化率只有Photo-CVD氧化器件的50%,二者背景光电流均有增加,可能与器件光敏面扩大有关。阳极氧化钝化方法,工艺过程易于控制,钝化效果一致性较好,器件的界面状态更加稳定。