人工晶体学报

作者：杜园园, 姜维春, 陈晓, 雒涛

单位：1.中国科学院高能物理研究所,粒子天体物理重点实验室,北京 100049;；2.西藏大学物理系,拉萨 850000

关键词：碲锰镉,Te溶剂Bridgman法,红外透过率,钝化,漏电流,核辐射探测器,能量分辨率,

基金：国家自然科学基金(11705218)

碲锰镉(CdMnTe)作为性能优异的室温核辐射探测器材料,可用于环境监测和工业无损检测领域。本文中采用Te溶剂Bridgman法生长In掺杂Cd0.9Mn0.1Te晶体,制备成10 mm×10 mm×2 mm大小的室温单平面探测器,研究了该探测器对241Am@59.5 keV γ射线源的能谱响应。通过表征红外透过率、电阻率以及探测器能谱响应等参数,综合评定了探测器用CdMnTe晶体的质量、电学和探测器性能。结果表明,晶片的红外透过率均在55%以上,最好可达到60%。采用湿法钝化,100 V偏压下的漏电流由钝化前的9.48 nA降为钝化后的7.90 nA,钝化后的电阻率为2.832×1010 Ω·cm。在-400 V反向偏压下,CdMnTe探测器对241Am@59.5 keV γ射线源的能量分辨率在钝化前后分别为13.53%和12.51%,钝化后的电子迁移率寿命积为1.049×10-3 cm2/V。研究了探测器的能量分辨率随电压的变化特性,当偏压≤400 V时,探测器的能量分辨率主要由载流子的收集效率决定,而当偏压>400 V时,能量分辨率由漏电流决定。本文研究结果表明,Te溶剂Bridgman法生长的CdMnTe晶体质量较好,电阻率和电子迁移率寿命积满足探测器制备需求。

来源：2021年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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