Étude et réalisation de nouvelles structures de détection à base de CdTe et CdZnTe pour l’imagerie X et [gamma]

Study of improvements on cdte and cdznte based nuclear radiation detectors

• Auteur / Autrice : Murali Rosaz
• Direction : Alain Chovet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique, optoélectronique et micro-ondes
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Generalites physique

Etude experimentale

Detecteur rayonnement

Rayon x

Rayonnement gamma

Materiau semiconducteur

Structure msm

Compose binaire

Cadmium tellurure

Compose ternaire

Zinc tellurure

Cdte

Cd te

Cdznte

Cd te zn

0785f

Pac

Experimental study

Radiation detectors

X radiation

Gamma radiation

Semiconductor materials

Metal-semiconductor-metal structures

Binary compounds

Cadmium tellurides

Nk

Ternary compounds

Zinc tellurides

Nk

Résumé

Ce travail rend compte d'une etude montrant tout l'interet d'utiliser le tellurure de cadmium (cdte) pour l'imagerie x et , mais selon des structures technologiques (via les contacts) et geometriques (via les effets d'ecran) optimisees et dediees a ces deux domaines d'application. Ce travail est divise en trois parties differentes mais complementaires : - une premiere partie decrit un modele permettant de simuler le comportement du detecteur cdte lorsqu'il est soumis a un rayonnement. L'originalite de ce modele est dans la prise en compte de l'inhomogeneite de la distribution spatiale du champ electrique. Les resultats sont tres prometteurs car ils permettent de deconvoluer l'influence des contacts et des caracteristiques du materiau sur les performances spectrometriques (resolution en energie, efficacite de detection) du detecteur cdte (metal/semiconducteur/metal). - une deuxieme partie presente differentes structures technologiques appliquees au materiau cdte issu de deux methodes de croissance differentes. Certaines structures sont apparues plus performantes que les autres selon le domaine d'application (detection x ou ) ouvrant ainsi de nouvelles voies d'investigation technologiques. Differents modeles theoriques permettent de comprendre le comportement de ces structures. - une troisieme partie propose de nouvelles structures geometriques originales permettant d'ameliorer les performances spectrometriques du cdte. Le modele de simulation a permis de verifier tout l'interet d'utiliser ces structures a effet d'ecran. Des premiers resultats encourageants sont presentes. Finalement, ce travail a permis de mieux comprendre le comportement du detecteur cdte (via une simulation), de proposer de nouvelles solutions technologiques (via les contacts) et d'initier des structures originales a effet d'ecran permettant d'ameliorer ses performances dans les domaines de l'imagerie radiologique (detection x) et medicale (detection ) avec un succes notable.