射线探测用碲锌镉晶体及其器件研究

采用改进的布里奇曼(Bridgman)方法进行锌组分为0.15碲锌镉(Cd_0.85Zn_0.15Te)晶体的生长.通过严格控制晶体生长过程中Cd的蒸气分压,使得所生长的碲锌镉晶体在结晶质量方面达到了较好的水平.对其性能进行测试,红外透射比T>60%、沉积相密度<1×10⁴/cm²、位错腐蚀坑密度DEPD<6×10⁴/cm²、X射线衍射双晶回摆曲线半峰全宽FWHM<20arcsec、电阻率ρ>10⁴Ω·cm.利用所生长的晶体初步制作了平面型单元碲锌镉射线探测器,所用晶体的尺寸为5mm×5mm×2.5mm,制成的探测器在室温下对¹²⁵I和²⁴¹Am放射源进行了探测测量.对125I放射源,探测出了强度为74.5%的27.5keV的γ射线特征峰,不能仔细分辨出强度为39.8%的27.2keV的γ射线特征结构;对²⁴¹Am放射源,探测出了59.5keV的γ射线特征峰,分辨率优于6keV,半峰全宽FWHM<10%,同时还能检测出Te、Cd的X射线逃逸的混合峰以及241Am低能Te-K系、Np-L系的两个X射线特征峰.