碲鋅鎘的應(yīng)用領(lǐng)域

　　碲鋅鎘，簡寫為CZT。CZT晶體是寬禁帶II-VI族化合物半導(dǎo)體，隨著Zn加入量的不同，熔點在1092到1295攝氏度之間變化。被廣泛用作紅外探測器的外延襯底和室溫核輻射探測器等，它具有優(yōu)異的光電性能，可以在室溫狀態(tài)下直接將X射線和γ射線轉(zhuǎn)光子變?yōu)殡娮?，是迄今為止制造室溫X射線及γ射線探測器最為理想的半導(dǎo)體材料。與硅和鍺檢波器相比，晶體是唯一能在室溫狀態(tài)下工作并且能處理兩百萬光子/（s·mm）的半導(dǎo)體。另外，晶體分光率勝過所有能買到的分光鏡。探測器的諸多優(yōu)點，使得它得到了越來越廣泛的應(yīng)用，核安全、環(huán)境監(jiān)測、天體物理等領(lǐng)域均有應(yīng)用。在科學(xué)研究方面，探測器在高能物理學(xué)方面有很大的應(yīng)用前景，例如它可用于高能粒子的加速系統(tǒng)?；衔锇雽?dǎo)體探測器具有很大的競爭力，可以預(yù)料在粒子物理方面的應(yīng)用會得到很大發(fā)展。此外，探測器在天文物理研究方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前，探測器的研究是一項意義重大、影響深遠(yuǎn)的新課題，其本身也處于一個迅速發(fā)展的階段。其最早開始于1991年，由于其高分辨率的潛質(zhì)以及可以在室溫下操作的顯著特性，曾引起業(yè)界的轟動。但自那以后，基質(zhì)探測器幾乎沒有什么突出的進(jìn)展。2000年，生長工藝的一項新進(jìn)展使得更大型晶體的生產(chǎn)成為可能，但是由于其晶體內(nèi)的雜質(zhì)存在，其分辨率仍然不好。美國布魯克海文國家實驗室(BNL)在晶體探測技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展，有可能大大改進(jìn)遠(yuǎn)距離探測核輻射物質(zhì)的技術(shù)。該實驗室的科學(xué)家使用國家同步加速光源測試發(fā)現(xiàn)，以往未被注意到的晶體內(nèi)的“死區(qū)”，造成晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)大量碲沉積，大大降低γ射線分辨率。BNL的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過發(fā)現(xiàn)和去除“死區(qū)”能夠提高分辨率，從而制作出更大型、更精確的基質(zhì)核輻射物質(zhì)探測器。雖然探測器的分辨率尚不能與鍺探測器相比，但卻大大高于碘化鈉探測器。當(dāng)前，探測器兩個重要發(fā)展方向是：多塊大體積并行探測器和面元陣列探測器。前者由多塊體積大于1cm的晶體陣列組成，這類探測器解決了單個探測器體積小，總探測效率低的缺點，大大縮短了測量時間，尤其適于便攜式譜儀系統(tǒng)，可應(yīng)用于環(huán)境、港口、鐵路貨物等的放射性監(jiān)測。后者是由晶體面元陣列組成，主要應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)、天體物理等領(lǐng)域的能譜成像。