Vliv vnějších polí na elektrické pole a fotoproud detektorů CdTe

Abstract

Tato práce se zabývá studiem polovodičových detektorů z materiálů CdTe a CdZnTe pracujících za vysokých toků záření. Experimentálně byl studován vliv vysokých toků Rentgenového a optického záření na tzv. polarizaci detektoru. Polarizace detektoru je jev snižující jeho efektivitu, při které je přiložené elektrické pole v detektoru stíněno prostorovým nábojem na hlubokých pastech vzniklým záchytem fotogenerovaných nosičů. Ke studiu elektrických polí v detektorech bylo užito metody zkřížených polarizátorů a Pockelsova jevu. Hlavním cílem práce bylo studovat možnosti optické depolarizace detektorů CdTe a CdZnTe pro různé energie fotonů přídavného osvětlení, studovat dynamiku této depolarizace a fyzikální podstatu. Bylo zjištěno, že detektory lze opticky depolarizovat nadgapovým světlem. Detektor CdZnTe navíc i blízkým infračerveným světlem a také v pulzním režimu. Depolarizace souvisí s kompenzací prostorového náboje na pastech.

This thesis is focused on a study of CdTe and CdZnTe semiconductor detectors working under high flux of radiation. We studied experimentally an influence of high flux of X-rays and optical radiation on polarization of the detector. The polarization phenomenon decreases the efficiency of the detector due to a screening of an applied electric field by a space charge accumulated at deep levels due to a trapping of photogenerated carriers. In order to measure the electric field profiles in the detectors we employed a method based on cross polarizers technique and Pockels effect. The main objective of this work was to study the possibilities of an optical de-polarization of CdTe and CdZnTe detectors for different photon energies of additional light, its dynamics and physical origin. We have found that detectors can be de-polarized by above bandgap light. Moreover, CdZnTe detector can be depolarized by near infrared light and in a pulse mode. The de- polarization is associated with a compensation of the space charge at deep traps.