[发明专利]一种CdZnTe辐射探测器

说明书

本发明公开一种CdZnTe辐射探测器，涉及辐射探测技术领域，以解决由于CdZnTe晶体周边端面残留缺陷的影响而导致的电荷收集效率低的问题。所述CdZnTe辐射探测器包括柱状的CdZnTe晶体，一个底面上设置有阳极，另一个底面上设置有阴极，每一侧面对应的位置处均设置有N型重掺杂区，或者每一侧面均被绝缘层所覆盖，绝缘层上设置有金属电极，金属电极加负偏压，从而能够在周边端面上形成空间电荷区，阻止电子载流子向周边端面扩散，提高电荷收集效率。本发明提供的一种CdZnTe辐射探测器用于辐射探测。

技术领域

本发明涉及辐射探测技术领域，尤其涉及一种应用于辐射探测中的CdZnTe辐射探测器。

背景技术

碲锌镉(CdZnTe)新一代化合物半导体是制造X射线和低能γ射线探测器的理想材料。CdZnTe探测器能将X射线或γ射线直接转化为电信号，由于是直接转化，其优点是没有传统闪烁体探测器间接转化过程中的光散射，所以空间分辨率高，且结构简单。

但由于碲锌镉是三元化合物材料，所以在其制备过程中存在组分的偏离及杂质等引起的缺陷，同时由于制备过程中晶格不完整，也会造成缺陷，因此，碲锌镉材料的电学性能一直得不到有效的提升，对其广泛应用造成很大的影响。CdZnTe探测器的性能不仅与其材料特性相关，还和其后期的器件制作过程相关。良好的器件技术可以弥补材料的不足，尤其在材料特性很难改善的情况下，器件技术显得尤为重要。

CdZnTe晶体在切割、打磨和抛光的时候，会在周边端面残留较多的缺陷。当射线入射时，产生的大量电子空穴载流子会在电场作用下分别向收集电极所漂移。但当周边端面存在较多缺陷时，部分载流子就会漂移至周围端面，从而影响电极对电荷的收集，影响电荷的收集效率，降低计数统计或能谱分辨的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CdZnTe辐射探测器，用于克服CdZnTe辐射探测器周边端面残留缺陷对电荷收集的影响，有效改善CdZnTe辐射探测器的电荷收集效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种CdZnTe辐射探测器，包括CdZnTe晶体；

所述CdZnTe晶体为柱状，所述CdZnTe晶体为本征态或P型半导体；所述CdZnTe晶体的一个底面上设置有阳极，另一个底面上设置有阴极，每一侧面对应的位置处均设置有N型重掺杂区；所述N型重掺杂区为通过所述侧面向所述CdZnTe晶体内掺入杂质离子而形成的。

与现有技术相比，本发明提供的一种CdZnTe辐射探测器，在CdZnTe晶体的一个底面上设置有阳极，另一个底面上设置有阴极，每一侧面对应的位置处均设置有N型重掺杂区，以利用通过N型重掺杂区所形成的空间电荷区阻止电子载流子向周边端面的扩散，令电子载流子仅向位于晶体底面上的收集电极偏移，解决了由于CdZnTe辐射探测器周边端面残留缺陷对电荷收集的影响而导致的电荷收集效率低的问题，提高了电荷收集效率，增强了CdZnTe辐射探测器计数统计或能谱分辨的性能。

本发明还提供一种CdZnTe辐射探测器，包括CdZnTe晶体；

所述CdZnTe晶体为柱状；所述CdZnTe晶体的一个底面上设置有阳极，另一个底面上设置有阴极，每一侧面均被绝缘层所覆盖，所述绝缘层上设置有金属电极，所述金属电极加负偏压。

与现有技术相比，本发明提供的一种CdZnTe辐射探测器，在CdZnTe晶体的一个底面上设置有阳极，另一个底面上设置有阴极，每一侧面均被绝缘层所覆盖，进而通过在绝缘层上设置金属电极，且向金属电极加负偏压的方式，能够在CdZnTe晶体的周边端面形成负电势，阻止电子载流子向周边端面的扩散，令电子载流子仅向位于晶体底面上的收集电极偏移，解决了由于CdZnTe辐射探测器周边端面残留缺陷对电荷收集的影响而导致的电荷收集效率低的问题，提高了电荷收集效率，增强了CdZnTe辐射探测器计数统计或能谱分辨的性能。

附图说明