Etude des corrélations entre les défauts structuraux et les inhomogénéités spatiales des détecteurs de rayons X à base de CdTe pour l'imagerie médicale

• Main Author: Buis, Camille
• Language: fra
• Published: Université Jean Monnet - Saint-Etienne 2013
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_INS-DET] Physics/Physics/Instrumentation and Detectors; [PHYS:PHYS:PHYS_INS-DET] Physique/Physique/Instrumentations et Détecteurs; CDTE; Caractérisations; Dislocations; Détecteur rayons X; Attaque chimique; IBIC; Photoluminescence; Cathodoluminescence
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01056544; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/05/65/44/PDF/These-Archivage-Buis-Camille-2013.pdf

Ces travaux de doctorat proposent d'apporter une contribution à l'identification et à la compréhension des phénomènes limitant les performances de détecteurs de rayon X à base de CdTe:Cl développés pour des applications en radiographie. En effet, des inhomogénéités spatiales non-stables dans le temps sont observées dans la réponse de ces capteurs. Les défauts des cristaux utilisés pour la détection ont été caractérisés. Notamment, les dislocations révélées par attaque chimique et par topographie X présentent des arrangements en mur à la surface des échantillons, ces défauts sont majoritairement traversant dans toute l'épaisseur du cristal. Il a ensuite été montré que ces murs de dislocations sont responsables des inhomogénéités de photo-courant sous irradiation par des rayons X et de courant de fuite d'un détecteur à base de CdTe:Cl. De plus, les niveaux pièges dans le gap du CdTe ont été investigués par des méthodes de spectroscopie optique à basse température : les images de cathodoluminescence mettent en évidence le caractère non-radiatif des murs de dislocations, mais ne montrent pas l'apparition de la luminescence Y au niveau de ces défauts, normalement attribuée aux dislocations dans la littérature. Enfin, l'influence des murs de dislocations sur les propriétés de transport des porteurs de charge a été étudiée par la méthode " Ion Beam Induced Current " (IBIC) montrant qu'ils entraînent une diminution de la valeur du produit mobilité-temps de vie des électrons et des trous