李　杨，罗文芸，贾晓斌，张家磊，王林军

（1.上海大学环境与化学工程学院，上海200444；2.上海大学材料科学与工程学院，上海200072）



平面型CdZnTe探测器电荷收集效率对能谱测量的影响

李杨1，罗文芸1，贾晓斌1，张家磊1，王林军2

（1.上海大学环境与化学工程学院，上海200444；2.上海大学材料科学与工程学院，上海200072）

摘要：采用蒙特卡洛程序Geant4构建平面型CdZnTe探测器，模拟241Am（59.5 keV）与137Cs （662 keV）两种不同能量射线从阴极面垂直入射探测器.通过在Geant4中添加Hecht方程来计算探测器不同位置处的电荷收集效率.根据模拟输出的能谱，结合能量沉积分布、电子-空穴对分布及其相互作用类型，在考虑电荷收集效率的情况下，研究了探测器能谱测量的变化.结果发现，在考虑电荷收集效率后，能谱向低能部分偏移，偏移程度与最大电荷收集效率紧密相关.

关键词：Geant4；CdZnTe探测器；电子-空穴对；电荷收集效率；能谱

由于CdZnTe材料具有较大的禁带宽度（1.52 eV）和较高的平均原子序数（Cd48，Zn30和Te52），因而CdZnTe探测器对于γ射线具有较高的光电吸收截面，即可以将探测器中沉积的能量高效地转化为电信号输出，并可以在室温下工作.因此，CdZnTe探测器作为新一代化合物半导体探测器，被广泛用于科学研究，尤其是医学成像和天体物理等研究领域［1］.但是由于载流子传输性能较低，由CdZnTe探测器产生的电子-空穴对不能被电极完全收集［2-4］，导致在全能峰的低能部分出现显著的能谱偏移.为了精确模拟CdZnTe探测器的能谱响应，深入分析能谱畸变的原因，本研究采用蒙特卡……