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碲鋅鎘的應用領域

發布時間:2018/05/22
碲鋅鎘的應用領域

  碲鋅鎘,簡寫為CZT。CZT晶體是寬禁帶II-VI族化合物半導體,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,它具有優異的光電性能,可以在室溫狀態下直接將X射線和γ射線轉光子變為電子,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體材料。與硅和鍺檢波器相比,晶體是唯一能在室溫狀態下工作并且能處理兩百萬光子/(s·mm)的半導體。另外,晶體分光率勝過所有能買到的分光鏡。探測器的諸多優點,使得它得到了越來越廣泛的應用,核安全、環境監測、天體物理等領域均有應用。在科學研究方面,探測器在高能物理學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。化合物半導體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得到很大發展。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,探測器的研究是處于一個迅速發展階段的很有意義的新課題材料的研究最早開始于1991年,并且由于其高分辨率的潛質以及可以在室溫下操作的顯著特性,曾引起過業界的轟動。但自那以后,基質探測器幾乎沒有什么突出的進展。2000年,生長工藝的一項新進展使得更大型晶體的生產成為可能,但是由于其晶體內的雜質存在,其分辨率仍然不好。美國布魯克海文國家實驗室(BNL)在晶體探測技術方面取得了突破性進展,有可能大大改進遠距離探測核輻射物質的技術。該實驗室的科學家使用國家同步加速光源測試發現,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射線分辨率。BNL的科學家發現,通過發現和去除“死區”能夠提高分辨率,從而制作出更大型、更精確的基質核輻射物質探測器。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當前,探測器兩個重要發展方向是: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,可應用于環境、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、天體物理等領域的能譜成像。


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