CdZnTe像素阵列探测器成像评价模型及实验

摘要：

考虑载流子陷获效应建立了碲锌镉(CdZnTe)像素阵列探测器感应电荷分布模型,并从非平衡载流子连续方程出发,推导了晶体内部陷获载流子数密度分布,得到了CdZnTe探测器成像调制传递函数评价模型.数值计算结果表明:随入射光子能量的增加,探测器成像质量明显下降；当电子载流子与空穴载流子迁移寿命积范围分别为0.5×10-3～5.0×10-3cm2/V,2.0×10-5～7.5×10-5cm2/V时,电子载流子感应信号是探测器响应信号的主要来源,而空穴迁移寿命积变化对探测器成像性能的影响有限,所建立模型的载流子收集特性与实际探测器载流子收集特性相符.搭建了40mm×40mm的CdZnTe成像探测系统,探测并获得了系统预采样调制传递函数.实验结果表明:模型理论值与实验数据相符合,实际CdZnTe晶体中存在的固有深能级缺陷、实验所采用的非单色性X射线源及较大的实际像素间隙是造成理论值与实验结果存在一定偏差的主要原因.

关键词：碲锌镉、半导体探测器、辐射成像探测、评价函数

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分类号：TL816(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金项目10876044;中央高校基本科研业务费专项资金项目CDJXS11122219

在线出版日期：2012-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3405-3411