Élaboration et caractérisation de matériau CdTe pour application à la radiologie

Elaboration and characterisation of CdTe material for application to radiology

• Auteur / Autrice : Gwenaëlle Rumen
• Direction : Daniel Lincot, François Mongellaz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Gentil
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Pons, Jean-Louis Pautrat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Orsal, Robert Triboulet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tellurure de cadmium

Radiologie

Mots clés libres

Radiologie

Détection X

CdTe

Photoconducteur

Modélisation

Couches polycristallines

Résistivité

Résumé

Cette thèse rend compte de l’étude d’une solution technique pour la réalisation de détecteur numérique pour la radiologie. Notre choix s’est porté sur la conversion directe des rayons X par un photoconducteur ; du tellurure de cadmium. Un premier chapitre de généralités sur la radiologie et les exigences de la détection de rayons X justifie la recherche d’une nouvelle solution technique ainsi que les choix du tellurure de cadmium et de la méthode d’élaboration. Un deuxième chapitre est consacré à l’étude de la technique de croissance de couches épaisses polycristallines. Une analyse détaillée de l’influence de différents paramètres de dépôts est suivie d’une modélisation simplifiée du processus de croissance. Le troisième chapitre rapporte les analyses structurales, chimiques et électriques des dépôts réalisés. Un point important qui ressort de ces analyses est que la haute résistivité du matériau, nécessaire à l’application, est probablement due à une compensation par le chlore et est très dépendante des conditions de dépôt. Enfin, le dernier chapitre présente une évaluation des performances de dispositifs réalisés à partir de ces couches en radiographie (une image statique) ou en radioscopie (images à une cadence vidéo)

This thesis reports the study of a technical solution to make a numerical detector for radiology. We chose to bank on direct conversion of X rays by a photoconductor, cadmium telluride. A first chapter dealing with generalities on radiology and X ray detection demands justifies a search for a new technical solution as well as the choice of cadmium telluride and of the elaboration method. A second chapter is devoted to the study of the growth technique of thick polycrystalline films. A detailed analysis of the influence of the different deposition parameters is followed by a simplified modelling of the growth process. The third chapter reports the structural, chemical and electrical analyses of the deposits. An important feature which emerges is that the material high resistivity, necessary for the application, is probably linked to a compensation by chloride and is strongly dependent on deposition conditions. Finally the last chapter presents a performance appraisal of the devices made with the deposits, concerning radiography (static image) or radioscopy (images at a video rate)