CdZnTe共面栅核探测器模拟设计和制备工艺研究PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1核辐射探测器件 1

1.1.1核辐射探测器的发展 1

1.1.2探测器的性能指标 5

1.1.3 γ射线与物质的相互作用 7

1.1.4脉冲幅度谱的获得机理 13

1.1.5 CZT探测器的基本工作原理 17

1.2国内外CZT探测器研究概况 18

1.2.1国外研究概况 18

1.2.2国内研究概况 20

1.3 CZT探测器制备过程中的关键问题 21

1.4论文的研究意义、主要研究目的和内容 23

1.4.1论文研究意义 23

1.4.2本论文主要研究目的和内容 25

第二章CZT共面栅核探测器有限元模拟 27

2.1权重势理论 27

2.2共面栅探测器的基本工作原理 28

2.3电子俘获和电荷感应效率及感应效率的计算 32

2.3.1电子俘获和电荷感应效率 32

2.3.2感应效率的计算 34

2.4模拟结果与讨论 35

2.4.1共面栅器件电极的条宽和间距尺寸的优化选择 35

2.4.2响应深度均匀性的改善——电子俘获修正技术 37

2.4.3电极边缘效应的消除 40

2.4.4保护环对器件内部权重势分布的影响 45

2.5本章小结 47

第三章CZT器件表面钝化的研究 48

3.1 CZT晶片表面钝化膜的制备工艺 49

3.1.1 CZT晶片的表面抛光及腐蚀 49

3.1.2 CZT晶体的表面钝化实验过程 52

3.2 CZT晶片钝化膜的组分分析——AES微观表征 52

3.3 CZT晶片钝化膜厚度的红外椭圆偏振仪测量 60

3.3.1红外椭圆偏振仪测量简介 60

3.3.2实验过程 61

3.4钝化工艺对器件I-V特性的影响 65

3.5本章小结 71

第四章CZT共面栅电极的制备研究 73

4.1 CZT器件欧姆接触形成机理 74

4.2 CZT半导体晶片与不同工艺沉积的Au的接触特性 75

4.3不同电极接触的附着力测试 77

4.4 CZT共面栅电极的制备 79

4.5本章小结 81

第五章CZT共面栅探测器信号读出电路的设计研究 83

5.1 CZT探测器的信号输出 83

5.2 CZT探测器的前置放大器 84

5.2.1电荷灵敏放大器 85

5.2.2电荷灵敏前置放大器的主要参数 87

5.3 CZT共面栅探测器读出电路的设计 94

5.3.1 protel共面栅电路设计 95

5.3.2电路版图设计与制作 99

5.3.3电路测试 100

5.4本章小结 105

第六章CZT共面栅探测器制备研究 107

6.1共面栅器件光刻掩膜版的设计 107

6.2 CZT共面栅器件的制备工艺 108

6.3共面栅CZT探测器件与信号读出电路的组装 110

6.4共面栅CZT探测器性能测试 111

6.5本章小结 113

第七章 结论与展望 114

7.1主要结论与创新点 114

7.2展望 117

参考文献 119

作者在攻读博士学位期间公开发表的论文及发明专利 128

攻读博士学位期间所参与的项目 130

致谢 131