碲锌镉光子计数探测器的制备及性能的研究

图 1 CdZnTe 及传统闪烁晶体探测器工作原理
1×109~4×109 Ω•cm，电子迁移率-寿命乘积
>0.5×10-3~5×10-3 cm2/V）。

但由于这种方法
对于设备的要求非常高，同时晶体生长过程中的热环
境不能有效控制，导致晶体中出现大量空洞、孪晶、
位错等宏观与微观缺陷，晶体利用率较低（一般在
图 4 碲锌镉探测器的电流电压曲线
该探测器具有较好的光敏性，图 5 示出了其对
光的瞬态响应特性。

图中的曲线显示，在 x 光停止照
射后，其光电流不是直接消失，而是存在一个缓慢消
失过程，说明碲锌镉探测器中存在大量的陷阱缺陷，
光生载流子在探测器中存在被缺陷俘获和释放过程，
影响了探测器的特性。

因此，要得到好的探测器特
性，必须要有好的晶体。

图 6 给出了碲锌镉晶体经退
火处理后的 x 光响应特性。

探测器特性得到了明显的
提高。

碲锌镉探测器的光子计数特性是在 -600 V
图 5 碲锌镉探测器的x光响应特性图 6 碲锌镉晶体退火后的探测器 x 光响应
图 7 光子计数与偏置时间的关系
置电压，3 mm 的铜板过滤下测得。

图 7 给出了光子计数与偏置时间的关系。

光子计数率稳定在 1.5 c/s （counts-per-second），说明该探测器具备了较好的光子计数探测器的特质。

3 结语
碲锌镉晶体作为光子计数探测器是可行的。

在我们的研究过程中，采用 Au-CdZnTe-In 探测器系统，并结合碲锌镉晶体的退火处理，成功地将碲锌镉探测器的性能提高漏电流小于 1.5 nA, 光子计数率达到 1.5 Mc/s。

该性能可应用于室温光子计数器及能谱 CT 等场合。

参考文献。