| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 论文的主要创新与贡献 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-37页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 化合物半导体探测器基本工作原理以及对材料的要求 | 第14-15页 |
| 1.3 CdZnTe化合物半导体核辐射探测器 | 第15-18页 |
| 1.3.1 CdZnTe晶体基本物理属性 | 第15-16页 |
| 1.3.2 CdZnTe作为室温核辐射探测器的优势 | 第16-18页 |
| 1.4 CdZnTe半导体在核辐射探测领域的发展及应用 | 第18-23页 |
| 1.4.1 空间探测 | 第18-20页 |
| 1.4.2 核医学成像 | 第20-21页 |
| 1.4.3 核安全 | 第21-23页 |
| 1.4.4 其他 | 第23页 |
| 1.5 影响CdZnTe探测器性能均匀性的常见因素 | 第23-32页 |
| 1.5.1 成分偏析 | 第24-25页 |
| 1.5.2 点缺陷不均匀分布 | 第25页 |
| 1.5.3 结构缺陷 | 第25-30页 |
| 1.5.3.1 Te夹杂相 | 第25-28页 |
| 1.5.3.2 Te沉淀相 | 第28-29页 |
| 1.5.3.3 亚晶界 | 第29页 |
| 1.5.3.4 其他缺陷 | 第29-30页 |
| 1.5.4 制备工艺 | 第30-31页 |
| 1.5.5 其他因素 | 第31-32页 |
| 1.6 CdZnTe晶体中带电粒子诱导辐照损伤研究 | 第32-35页 |
| 1.6.1 带电粒子与物质的相互作用 | 第33-34页 |
| 1.6.2 带电粒子辐照损伤产生机制 | 第34页 |
| 1.6.3 带电粒子辐照损伤对CZT探测器性能的影响 | 第34-35页 |
| 1.7 本文研究思路及内容 | 第35-37页 |
| 第2章 实验方法 | 第37-49页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 离子束诱导电荷技术 | 第37-39页 |
| 2.3 微区电流-电压测试及试样处理 | 第39-40页 |
| 2.4 γ能谱测试 | 第40-42页 |
| 2.5 红外透射显微成像 | 第42-43页 |
| 2.6 开尔文探针力显微镜 | 第43-45页 |
| 2.7 光致发光谱 | 第45-46页 |
| 2.8 热激电流谱 | 第46-49页 |
| 第3章 Te夹杂对CdZnTe探测器载流子输运特性的影响 | 第49-69页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 Hecht方程 | 第49-50页 |
| 3.3 基于扩展缺陷影响的修正Hecht方程 | 第50-55页 |
| 3.4 Te夹杂对电子收集效率的影响 | 第55-61页 |
| 3.4.1 CdZnTe探测器电荷收集与Te夹杂对应关系 | 第56-58页 |
| 3.4.2 探测器偏压对Te夹杂诱导电荷损失的影响 | 第58-60页 |
| 3.4.3 不同偏压下Te夹杂俘获电荷量的定量描述 | 第60-61页 |
| 3.5 Te夹杂对像素探测器I-V特性的影响 | 第61-67页 |
| 3.5.1 Te夹杂对不同尺寸像素漏电流的影响 | 第62-64页 |
| 3.5.2 Te夹杂影响像素探测器I-V特性的机理分析 | 第64-67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 Te夹杂对CdZnTe晶体电势分布的影响及机理 | 第69-95页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 不同表面处理对于Te夹杂电势分布测量结果的影响 | 第69-72页 |
| 4.3 Te/CdZnTe界面电学特性分析 | 第72-79页 |
| 4.3.1 Te/CdZnTe界面附近电场及空间电荷分布 | 第73-75页 |
| 4.3.2 Te/CdZnTe界面处能带分布及对载流子输运特性的影响 | 第75-77页 |
| 4.3.3 不同偏压下Te/CdZnTe界面附近电势分布 | 第77-79页 |
| 4.4 Te夹杂形状与Te/CdZnTe电势差之间关系 | 第79-93页 |
| 4.4.1 Te/CdZnTe电势差与Te夹杂形状依赖关系 | 第80-83页 |
| 4.4.2 不同晶向Te/CdZnTe界面电势分布 | 第83-84页 |
| 4.4.3 不同晶向Te/CdZnTe界面势垒产生差异的机理探讨 | 第84-89页 |
| 4.4.4 Te/CdZnTe电势差与不同晶向接触晶面电势差之间关系模型 | 第89-92页 |
| 4.4.5 不同形状完整Te夹杂对于载流子输运特性的影响 | 第92-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第5章 2MeV质子诱导辐照损伤对CdZnTe探测器性能均匀性的影响及机理 | 第95-115页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 2MeV质子与CdZnTe晶体相互作用计算结果 | 第95-97页 |
| 5.3 2MeV质子辐照损伤对CdZnTe探测器性能的影响 | 第97-104页 |
| 5.3.1 实验过程 | 第97-98页 |
| 5.3.2 辐照损伤区域脉冲高度谱随辐照剂量的变化 | 第98-100页 |
| 5.3.3 微区辐照损伤对宏观脉冲高度谱以及电荷收集效率分布均匀性的影响 | 第100-101页 |
| 5.3.4 质子诱导辐照损伤恶化探测器性能均匀性的机理分析 | 第101-104页 |
| 5.4 2MeV质子诱导辐照损伤对CdZnTe晶体缺陷分布的影响 | 第104-113页 |
| 5.4.1 实验过程 | 第105页 |
| 5.4.2 基于PL谱分析辐照损伤引入的缺陷分布变化 | 第105-107页 |
| 5.4.3 辐照损伤前后TSC谱的影响 | 第107-109页 |
| 5.4.4 用于TSC解谱的同步多峰拟合方法 | 第109-111页 |
| 5.4.5 辐照损伤引入的深能级缺陷浓度变化 | 第111-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-115页 |
| 第6章 2.08GeV Kr~+粒子诱导辐照损伤对CdZnTe探测器光电性能的影响 | 第115-135页 |
| 6.1 引言 | 第115页 |
| 6.2 2.08 GeV Kr~+粒子与CdZnTe晶体相互作用计算结果 | 第115-117页 |
| 6.3 2.08 GeV Kr~+粒子诱导辐照损伤对CdZnTe探测器光电性能的影响 | 第117-121页 |
| 6.3.1 Kr~+粒子脉冲高度谱随入射剂量的变化 | 第117-119页 |
| 6.3.2 Kr~+粒子辐照损伤对CZT探测器漏电流的影响 | 第119页 |
| 6.3.3 Kr~+粒子辐照损伤对CZT探测器能谱特性的影响及机理 | 第119-121页 |
| 6.4 2.08 GeV Kr~+粒子诱导辐照损伤对CdZnTe晶体发光特性的影响 | 第121-130页 |
| 6.4.1 辐照损伤对PL谱积分强度的影响 | 第122-123页 |
| 6.4.2 不同温度下各发光峰变化规律及其与辐照损伤之间的关系 | 第123-130页 |
| 6.5 2.08 GeV Kr~+粒子诱导辐照损伤对CdZnTe晶体缺陷分布的影响 | 第130-134页 |
| 6.5.1 辐照损伤对TSC谱积分强度的影响 | 第130-131页 |
| 6.5.2 辐照损伤对CZT晶体中缺陷浓度的影响 | 第131-134页 |
| 6.6 本章小结 | 第134-135页 |
| 主要结论 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第157-159页 |
