Developpement d'un capteur a base de tellurure de cadmium en vue de l'imagerie industrielle et medicale par rayons x

• Auteur / Autrice : PATRICK WURM
• Direction : Paul Siffert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Les nouveaux detecteurs de rayonnement a base de composes ii-vi, tel que le cdte, presentent deux grands avantages par rapport aux detecteurs classiques a scintillateurs utilises dans la tomographie medicale et industrielle a rayons x: un taux d'absorption eleve et un bon rendement qui permettent d'envisager une reduction de la dose x tout en augmentant le degre de resolution du systeme. En effet, un tomographe requiert des materiaux sensibles presentant un faible courant d'obscurite et un effet de photomemorisation moindre. En vue de caracteriser les materiaux elabores par les methodes de croissance t. H. M. Et bridgman, nous avons realise un banc de mesure electronique entierement informatise. Le detecteur etudie est place dans l'enceinte d'un cryostat autour duquel sont disposes des circuits de generation d'impulsion laser et d'acquisition rapide du signal pilotes par ordinateur. D'une grande souplesse, cette technique permet d'enregistrer la reponse d'un detecteur cdte quelconque avec une haute resolution (4 decades minimum) a une impulsion photonique de duree et d'intensite variables. Appliquee sur un large intervalle de temperature (80k a 400k), elle s'identifie a la spectroscopie des transitoires de courant photo-induits (p. I. C. T. S. ). Nous avons ainsi etabli les spectres p. I. C. T. S. De nos materiaux thm compenses au chlore, de nos materiaux bridgman incluant des composes ternaires (cd#1#-#xzn#xte) et de materiaux d'origines russes et americaines, qui etaient pour la plupart dopes au v, fe ou ge. Parmi les differents centres de piegeage reveles par cette methode, les plus profonds sont responsables de la longueur des transitoires de courant a temperature ambiante. En conferant, par diffusion d'un contact de type n dans le materiau, un comportement de type diode n-i-p a plusieurs detecteurs de la famille t. H. M. , nous avons tres sensiblement reduit cet effet de photomemorisation. Bien que la resistivite ait chute lors du traitement, le courant d'obscurite inverse reste faible tandis que la sensibilite de l'echantillon est elevee et sa reponse est lineaire en fonction de l'intensite photonique. Les spectres picts et tsc des diodes n-i-p manifestent un grand changement de repartition des niveaux dans la bande interdite: la concentration en niveaux intermediaires a augmente conjointement a une forte baisse des niveaux profonds, qui explique l'absence de trainee de ces detecteurs a temperature ambiante. L'objectif fixe des le depart est donc atteint: les diodes n-i-p a base de cdte presentent les qualites requises pour operer en tomographie a rayons x