Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 2, février 1977
Page(s) 343 - 347
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001202034300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 343-347 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001202034300

Use of various device geometries to improve the performance of CdTe detectors

K. Zanio

Hughes Research Laboratories 3011 Malibu Canyon Road Malibu, California 90265, U. S. A.


Abstract
Cadmium telluride detectors were fabricated from semi-insulating material (p > 107 Ω. cm) with different geometries so as to take advantages of the superior mobility-trapping time products of electrons (μeτ e+ = 6-10 × 10-4 cm2/V) as compared to those of holes (μhτh+ ~ 5 × 10 -6 cm2/V) and suit different ranges of photon energies. In the case of X-ray detectors, plane parallel devices were fabricated with active areas up to 3 cm2. For the case of high energy more penetrating radiation, cube shaped detectors, having nonuniform electric fields, were fabricated. Arrays were also made from such cubes to evaluate their potential use in imaging applications at room temperature. Where a small frontal area but high efficiency is required, such as in ablation studies for reentry vehicles, bar-shaped detectors, 3 mm x 7 mm and up to 2 cm in length are appropriate and were also fabricated.


Résumé
Des détecteurs nucléaires ont été réalisés à partir de tellurure de cadmium semi-isolant (ρ > 10 7 Ω.cm). Différentes formes géométriques ont été essayées en vue de tirer profit des produits μτ+ plus importants pour les électrons (6-10 × 10-4 cm2/V) que pour les trous (5 × 10 -6 cm2/V) tout en tenant compte des longueurs d'absorption variables suivant l'énergie des photons. Dans le cas de photons X, des structures planes dont les aires peuvent atteindre 3 cm2 ont été développées. Pour des photons d'énergie plus élevée, des structures hémisphériques, dans lesquelles les champs électriques ne sont pas constants, donnent les meilleurs résultats. On a étudié leur possibilité d'emploi en imagerie nucléaire en associant plusieurs compteurs. Lorsque les applications envisagées nécessitent des efficacités de détection importantes sous un faible volume des formes parallélépipédiqus sont préférables. Nous avons mis au point de tels détecteurs de dimensions 3 x 7 x 20 mm qui sont employés dans les mesures d'usure de capsules spatiales au moment de leur rentrée dans l'atmosphère.

PACS
2930K - X and gamma ray spectroscopy.
2940P - Semiconductor detectors.
7450 - X ray and gamma ray equipment.

Key words
gamma ray spectrometers -- semiconductor counters -- X ray spectrometers -- device geometries -- CdTe detectors -- X ray detectors -- plane parallel devices -- cube shaped detectors -- imaging applications -- bar shaped detectors -- detector arrays