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Telluriuro di cadmio

Riscrivendo la relazione che indica la zona di svuotamento di cariche: $$d = \left( \frac{2 \times \epsilon \times V}{e \times N} \right)^\frac{1}{2}$$

tenendo conto che la resistività é data da

$$\rho \simeq \frac{1}{e \mu N}$$

dove $\mu$ é la mobilità dei portatori di carica di maggioranza, si ha che

$$d \simeq \sqrt{2 \epsilon \mu \rho V}$$

per CdTe di tipo p si ha d $\simeq 0.124 \sqrt{\rho V}$ e per CdTe di tipo n si ha d $\simeq 0.4 \sqrt{\rho V}$. Per materiale di tipo n a bassa resistività gli spessori ottenibili sono dell'ordine di 100 $\mu$m. Per materiale di tipo p ad alta resistività, si ottengono spessori dell'ordine di 1-2 mm, che equivalgono per opacità ad 1 cm di Ge, dato il più alto numero atomico dei componenti.
 

 
 

Infine accenniamo che per questo tipo di rivelatore la risoluzione energetica viene determinata da:

• rumore proveniente dall'amplificatore e dal rivelatore
• difetti ``balistici''
• intrappolamento e rilascio di carica

Il primo effetto é relativamente piccolo nei rivelatori a Ge, dato che il primo stadio di amplificazione (il preamplificatore) é normalmente raffreddato con il rivelatore stesso. Tuttavia questo non é il caso dei rivelatori CdTe, che si desidera utilizzare a temperatura ambiente: il contributo del rumore termico diviene non trascurabile.
 
 

Il secondo effetto é legato alla bassa velocità dei portatori di carica, ma é relativamente poco rilevante per spessori sino a 2 mm
 
 

Infine la raccolta incompleta di carica costituisce un significativo contributo alla perdita di risoluzione energetica e quindi all'allargamento osservato dei picchi. In particolare si osserva una notevole diversità fra differenti rivelatori di CdTe, il che indica una distribuzione non costante ed una disuniformità nella distribuzione dei centri di intrappolamento.
 

 

Per questo tipo di rivelatori si può concludere che a bassa energia la risoluzione é limitata dal rumore nel rivelatore; man mano che l'energia aumenta, il termine che dipende dall'intrappolamento di cariche diviene dominante, ma la sua dipendenza dall'energia cambia da rivelatore a rivelatore.
 

 
 
 
 

Materiale Gap di      Mobilità Densità E per coppia Numero 

banda       @ 300^oK (g cm^-3) buca/elettrone  atomico

(eV) (cm² V^-1 s^-1) (eV)

$$\mu_- \mu_+$$

Si 1.12 1430 480 2.328 3.61 14

Ge 0.67 3900 1900 5.32 2.98 32

CdTe 1.47 1100 100 6.06 4.43 48-52

HgI₂ 2.1 100 4 6.30 4.15 80-53

GaAs 1.43 8500 420 5.35 4.27 31-33

5/13/1998