Direktes Wachstum von CdTe Detektor - Schichten auf einer CMOS basierten Auslese - Elektronik

基于 CMOS 的读出电子器件上直接生长 CdTe 探测器层

• 批准号: 173047358
• 负责人: Professor Dr. Michael Fiederle
• 金额: --
• 依托单位: Freiburger Materialforschungszentrum (FMF)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/173047358?language=en
• 关键词: Direktes; Wachstum; von; CdTe; Detektor

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von großflächigen Röntgenbilddetektoren für die medizinische Röntgendiagnostik mithilfe polykristalliner CdTe-Schichten als direktes Konvertermaterial. Um dies zu erreichen sollen die CdTe-Schichten direkt auf einer Pixelauslese-Elektronik über die Gasphase aufgewachsen werden. Neben dem direkten Wachstum auf der Auslese-Elektronik soll CdTe auf strukturierten und nicht strukturierten, thermisch oxidierten Siliziumwafern abgeschieden werden, um aussagekräftige Messungen (beispielsweise Photoelektronenspektroskopie, elektrische Messungen) an übertragbaren einfachen Schichtstrukturen zu erhalten. Zudem sollen die mit Metallkontakten strukturierten Substrate ein selektives Anwachsen von CdTe und damit eine Vergrößerung der Korngröße ermöglichen. Somit sollen grundlegende Erkenntnisse des Zusammenhangs zwischen Korngröße und erreichbarer Detektoreffizienz gewonnen werden. Als Auslese – Elektronik soll der Medipix2 Auslesechip (photonenzählender Pixeldetektor) der Medipix Collaboration des CERN verwendet werden. Die Medipix2 Auslese-Elektronik hält eine Temperatur von 375°C über mehrere Stunden stand und bietet zusätzlich mit 55 x 55 μm² Pixelgröße eine hohe Ortsauflösung. Somit sind sowohl Herstellung als auch Charakterisierung der Detektorschichten mit diesem Chip möglich. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Entwicklung genügend dicker Schichten bis 600 μm, die bei geringen Substrat – Temperaturen bis max. 400°C gewachsen werden, um später die CMOS Auslese – Elektronik nicht zu beschädigen. Um möglichst hohe Bias- Spannungen an die Konverterschicht anlegen zu können, soll eine M-π-p Struktur verwendet werden. Diese erfordert nicht injizierende Kontakte mit hoher chemischer und thermischer Beständigkeit. An diesen Schichtstrukturen stehen Untersuchungen zum Einfluss der Korngröße auf die erreichbare Detektoreffizienz und Versuche die Korngröße zu vergrößern im Vordergrund. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Entwicklung und dem Aufbau einer PVD Anlage, die hohe Wachstumsraten und damit die gewünschten Schichtdicken bis 600 μm ermöglicht.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von großflächigen Röntgenbilddetektoren für die medizinische Röntgendiagnostik mithilfe polykristalliner CdTe-Schichten als direktes Konvertermaterial.这使得CdTe-Schichten直接在一个像素电子设备上进行气相韦尔登。在直接向光电转换器中，碲化镉的结构和非结构，热氧化硅晶片的韦尔登，一个辅助的光电转换器（即光电转换器，电介质），一个辅助的Schichtstrukturen zuhalten。Zudem sollen die mit Metallkontakten strukturierten Substrate ein selektives Anwachsen von CdTe und damit eine Vergrößerung der Korngröße ermöglichen.有些地方需要从根本上解决Zusammenhangs zwischen Korngröße和erreichbarer Detektorefizienz gewonnen韦尔登的问题。Als Auslese - Elektronik soll der Medipix 2 Auslesechip（photonenzählender Pixeldetektor）der Medipix Collaboration des CERN verwendet韦尔登. Die Medipix2 Auslese-Elektronik hält eine Temperatur von 375°C über mehrere Stunden stand und bietet zusätzlich mit 55 x 55 μm² Pixelgröße eine hohe Ortsauflösung.有些人认为赫斯特利翁也有与芯片相似的探测器特性。工件的最大厚度为600 μm，衬底温度为最大值。400°C的韦尔登会降低，但CMOS Auslese - Elektronik不会降低。最大的偏差-跨度和已知的转换器，解决了一个M-π-p结构的韦尔登。这并不意味着使用更好的化学和热处理技术。这种Schichtstrukturen stehen Untersuchungen zum Einfluss der Korngröße auf die erreichbare Detektorefizienz und Versuche die Korngröße zu vergrößern im Vordergrund.一个较长的Schwerpunkt位于一个PVD基底的开发和建造中，该基底的厚度为600 μm。

项目成果

Direct deposition of polycrystalline CdTe films on the Medipix readout chip and evaluation of layer quality and imaging results

• DOI: 10.1109/nssmic.2014.7431269
• 发表时间: 2014-11
• 期刊: 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC)
• 作者: A. Vogt;S. Schutt;F. Fischer;C. Disch;S. Procz;Y. Lu;M. Fiederle