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碲鋅鎘的應用領(lǐng)域

發(fā)布時(shí)間:2018/05/22
碲鋅鎘的應用領(lǐng)域

  碲鋅鎘,簡(jiǎn)寫(xiě)為CZT。CZT晶體是寬禁帶II-VI族化合物半導體,隨著(zhù)Zn加入量的不同,熔點(diǎn)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(xiàn)和γ射線(xiàn)轉光子變?yōu)殡娮?,是迄今為止制造室溫X射線(xiàn)及γ射線(xiàn)探測器最為理想的半導體材料。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(wàn)光子/(s·mm)的半導體。另外,晶體分光率勝過(guò)所有能買(mǎi)到的分光鏡。探測器的諸多優(yōu)點(diǎn),使得它得到了越來(lái)越廣泛的應用,核安全、環(huán)境監測、天體物理等領(lǐng)域均有應用。在科學(xué)研究方面,探測器在高能物理學(xué)方面有很大的應用前景,例如它可用于高能粒子的加速系統?;衔锇雽w探測器具有很大的競爭力,可以預料在粒子物理方面的應用會(huì )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用前景。當前,探測器的研究是一項意義重大、影響深遠的新課題,其本身也處于一個(gè)迅速發(fā)展的階段。其最早開(kāi)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(zhù)特性,曾引起業(yè)界的轟動(dòng)。但自那以后,基質(zhì)探測器幾乎沒(méi)有什么突出的進(jìn)展。2000年,生長(cháng)工藝的一項新進(jìn)展使得更大型晶體的生產(chǎn)成為可能,但是由于其晶體內的雜質(zhì)存在,其分辨率仍然不好。美國布魯克海文國家實(shí)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)遠距離探測核輻射物質(zhì)的技術(shù)。該實(shí)驗室的科學(xué)家使用國家同步加速光源測試發(fā)現,以往未被注意到的晶體內的“死區”,造成晶體結構內大量碲沉積,大大降低γ射線(xiàn)分辨率。BNL的科學(xué)家發(fā)現,通過(guò)發(fā)現和去除“死區”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。當前,探測器兩個(gè)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(lèi)探測器解決了單個(gè)探測器體積小,總探測效率低的缺點(diǎn),大大縮短了測量時(shí)間,尤其適于便攜式譜儀系統,可應用于環(huán)境、港口、鐵路貨物等的放射性監測。后者是由晶體面元陣列組成,主要應用于核醫學(xué)、天體物理等領(lǐng)域的能譜成像。