Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Kadmium telurid je velmi důležitý materiál jak základního, tak i aplikovaného výzkumu. Je to dáno zejména jeho výhodnými elektronickými, optickými a strukturními vlastnostmi, které ho předurčují pro náročné technické aplikace. Dnes se hlavně používá pro jeho vysoké rozlišení k detekci a X-záření. Hlavní výhodou detektorů na bázi CdTe je, že nepotřebují chlazení a mohou spolehlivě fungovat i při pokojové teplotě. To způsobuje efektivnější interakce fotonů než je tomu u Si nebo jiných polovodičových materiálů. Obsahem této práce byla analýza a interpretace výsledků získaných studiem šumových a transportních charakteristik CdTe vzorků. Měření ukázaly že odpor homogenní části CdTe krystalů mírně klesá při připojení elektrického pole na vzorku. Při změně teploty navíc dochází k odlišné reakci u CdTe typu p a n. Právě těmto efektům je v práci věnována pozornost. Pomocí šumové spektroskopie bylo zjištěno, že při nízkých frekvencích je u vzorků dominantní šum typu 1/f, zatímco při vyšších frekvencích je sledován generačně-rekombinační šum a tepelný šum. Všechny měřené vzorky vykazovaly mnohem vyšší hodnotu šumu na nízkých frekvencích než udává Hoogeova rovnice. Byly nalezeny a popsány zdroje nadbytečného šumu.Cadmium Telluride is a material of great importance in the fields of both fundamental research and technical applications, because of its structural, optical, electronic and photoelectronic properties. Today the main application of Cadmium Telluride is in high resolution detection of -rays and X–rays. The main advantage of radiation detectors manufactured on CdTe base is that they need no cooling and can operate at the room temperature and there is a more effective interaction of photons in CdTe than in either Si or Ge. The transport and noise characteristics of CdTe samples were studied. The measurements show that the bulk resistance of CdTe single crystals decreases very slowly when the external electric field is applied. n-type samples and p-type samples show different response on the temperature changes. These effects were analyzed. The noise measurements show that dominant noise at low frequencies is type of 1/f noise. At higher frequencies generation-recombination and thermal noise were apparent. All the studied samples have very high value of low frequency noise, much higher than it should have been according to Hooge’s formula. The sources of excess noise were investigated.
