表面处理对Au-CdZnTe电极接触性能的影响

碲锌镉(CdZnTe)是制备X射线、(y)射线探测器的一种理想半导体材料.CdZnTe欧姆接触电极是制备CdZnTe核辐射探测器的关键技术之一.表面加工状态是影响欧姆接触性能的重要因素,文中研究了4种表面处理工艺对Au-CdZnTe电极接触性能的影响.研究发现对晶片表面进行溴甲醇腐蚀处理和机械化学抛光均有助于提升Au-CdZnTe电极欧姆接触性能.对晶片进行机械化学抛光后再进行溴甲醇腐蚀处理,使用这种晶片所制备的电极具有更加优良的综合电学性能.     

碲锌镉小角晶界的反射式X射线衍射形貌

碲锌镉晶体中存在着各种晶体缺陷,其中小角晶界是制约碲锌镉晶体质量的主要晶体缺陷之一。X射线衍射形貌术是一种非破坏性地全面研究小角晶界缺陷的有效方法。采用反射式X射线衍射形貌术对碲锌镉衬底的小角晶界缺陷进行了研究,讨论了小角晶界类型、样品扫描方向以及入射线发散度等对小角晶界缺陷的X射线衍射形貌的影响。为全面获得小角晶界缺陷的衍射形貌,应尽量选择宽的入射线狭缝,对于对称倾侧晶界和扭转晶界,应分别平行和垂直于小角晶界方向扫描。     

(112)B碲锌镉衬底表面Everson腐蚀坑与材料缺陷的关系

通过研究碲锌镉衬底(112)B面缺陷腐蚀坑和(111)B面缺陷腐蚀坑之间的关系,揭示了(112)B面腐蚀坑与材料缺陷之间的关系.结果显示,Everson腐蚀剂在碲锌镉材料(112)B面上揭示的棒状腐蚀坑起源于材料中的体缺陷,或由延伸缺陷腐蚀坑在缺陷终止后演变而成,三种典型形状的锥形腐蚀坑分别来自延伸方向为<110>、<...     

ICF实验用气凝胶类材料的研究及应用进展

概述了当前气凝胶类材料在ICF实验中的应用情况.针对传统的SiO2气凝胶、有机及碳气凝胶、金属氧化物气凝胶的制备原理、方法以及相关的改性工艺进行了介绍,并对未来将会出现在ICF实验中的金属泡沫材料的制备方法的可行性进行了分析和预测;同时还对气凝胶类材料在ICF实验用特殊靶形(平面调制箔靶、柱状冲击波内爆管以及双壳层填充靶等)的应用及其相关微装配工艺进行了介绍;并对气凝胶类材料在未来ICF实验中的应用前景给予了进一步展望.     

色分离光栅的溶胶凝胶化学法制备工艺

以锆酸丁酯为源,通过溶胶凝胶法制备了一种光敏ZrO₂溶胶,在熔石英表面通过提拉法镀制具有负性光刻胶性质的光敏凝胶薄膜。在此基础上,设计色分离光栅(CSG)的结构,通过二次曝光、显影过程,制备了具有三台阶结构的CSG。对光栅形貌进行表征,周期为210μm,单台阶高度约为500nm,光栅面积为30mm×30mm。采用Nd：YAG激光器对衍射效率进行了测量,测得CSG对355nm激光衍射效率达到约88.4%,1064nm及532nm激光的衍射效率分别为5.7%和4.2%。     

355nmZrO2凝胶色分离光栅的设计和衍射效率测量

基于光敏凝胶法二元光学元件制作工艺,设计制作了ZrO₂介质色分离光栅。使用白光干涉仪和椭圆偏振光谱仪分别测试了光栅的几何结构参数和折射率;编制程序计算了光栅的理论衍射效率;搭建光路实测了光栅在设计波长的分频效果,并与理论值进行了对比分析。结果显示,对波长为355nm的激光,光栅的零级效率接近70%,而对1064nm和532nm的激光,其残留约13%,理论计算值与实测结果符合较好。     

碲锌镉晶体合成过程中的放热控制和反应机理研究

碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride, CZT)是碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)红外焦平面器件的重要衬底材料,其合成过程存在强烈的放热现象。因此控制放热是CZT多晶材料合成工艺平稳进行的基本条件。通过改变初始旋转倾角可有效调控合成反应的放热强度和放热速率：大倾角有利于获得缓慢且稳定的工艺过程。基于实验结果和热力学计算分析可知,合成反应经过镉-碲的液-固相反应和液-液相反应两个阶段完成。同时实验结果表明,反应的放热量大小决定了在高温下是否会发生第二次反应。最后对二次反应发生的相关机理进行了分析。     

碲锌镉晶体材料合成技术研究

碲锌镉晶体是研制碲镉汞红外焦平面探测器所需的衬底材料。其制备技术由源材料合成、晶体生长、衬底加工和测试评价四个部分组成。对源材料合成工艺中的放热过程和合成料化学计量比的控制方法进行了研究。通过测量合成反应过程中石英坩埚的温度,计算了合成反应过程的放热速率。用可视监控系统观测了碲锌镉多晶合成反应的动态过程,揭示了影响合成反应速率的因素。在此基础上,用温度梯度法和定向凝固法技术实现了对合成反应速率和合成料化学计量比的有效控制。     

X射线衍射形貌术在碲锌镉晶体中的应用

碲锌镉晶体中存在着各种典型晶体缺陷,X射线衍射形貌术是一种非破坏性地整体研究晶体材料结构完整性、均匀性的有效方法。本文将反射式X射线衍射形貌术应用于碲锌镉晶体质量的评价,研究了入射线狭缝宽度、积分时间、扫描步长等测试参数以及样品表面加工状态对X射线衍射形貌的影响。结果表明入射线狭缝宽度对碲锌镉晶体的X射线衍射成像及晶体质量筛选应用影响很大,积分时间、样品扫描步长等测试参数的选择与入射线狭缝宽度密切相关。     

50 mm×50 mm高性能HgCdTe液相外延材料的批生产技术

采用富碲垂直液相外延技术实现了50 mm×50 mm×3高性能碲镉汞外延材料的制备.外延工艺的样品架采用了三角柱体结构,并设计了防衬底背面粘液的样品夹具.为保证大面积材料的均匀性,工艺中加强了对母液温度均匀性和组分均匀性的控制,50 mm×50 mm外延材料的组分均方差达到了0.000 4,厚度均方差达到了0.4μm.在批量生产技术中,加强了对单轮次生长环境的均匀性和生长轮次之间生长条件一致性的控制,同一轮次生长的3片材料之间的组分偏差小于0.000 4,厚度偏差小于0.1μm,不同生长轮次之间材料的组分之间的波动在±0.002左右,厚度之间的波动在±2μm左右.工艺中对碲锌镉衬底的Zn组分、缺陷尺寸和缺陷密度也加强了控制,以控制大面积外延材料的缺陷,晶体双晶衍射半峰宽(FWHM)小于30弧秒,外延材料的位错密度小于1×105cm~(-2),表面缺陷密度小于5 cm~(-2).外延材料经过热处理后,汞空位型的P型Hg0.78Cd0.22Te外延材料77 K温度下的载流子浓度被控制在8~20×1015cm-3,空穴迁移率大于600 cm2/Vs.材料整体性能和批生产能力已能满足大规模碲镉汞红外焦平面探测器的研制需求.