改进的垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体中的成分偏离现象

采用多种测试方法,对改进的垂直布里奇曼法生长Cd0.96Zn0.04Te晶体中的成分偏离标准化学计量比现象及其对晶体性能的影响进行了研究.X射线能谱成分测试表明,在晶锭的头部即初始结晶位置,(Cd Zn)/Te比大于1;而在中部及末端,小于1.表明这种方法生长的CZT晶体仍然存在对标准化学计量比的偏离现象,开始结晶是在富Cd熔体中,生长至中后段则是在富Te条件下进行的.PL谱测试表明,富Cd的晶片内存在大量Te空位,严重富Te的晶片内Cd空位及其杂质复合体等引起的缺陷密度显著增加.晶体红外透过率测试结果表明,接近化学计量配比的CZT晶片具有高的红外透过率.     

高阻碲锌镉单晶体的生长及其性能观测

报道了采用富Cd原料的无籽晶垂直布里奇曼法生长高阻碲锌镉Cd0.8Zn0.2Te(CZT)单晶体的新工艺,对所生长的晶体作了X射线衍射分析、红外透过率测试、光吸收截止波长测量及电学性能测试.晶体在4400～450cm-1范围内的红外透过率达到50%,截止吸收波长为787.6nm,带隙为1.574eV,室温电阻率达到2×1010Ω·cm,已接近本征Cd0.8Zn0.2Te半导体的理论值.用该晶体制作的核探测器在室温下对241Am和109Cd放射源均有响应,并获得了比较好的241Am-59.5keV吸收谱.结果表明改进的方法是一种生长室温核辐射探测器应用的高阻CZT单晶体的简便有效的新方法.     

高阻碲锌镉单晶体的生长及其性能观测

报道了采用富Cd原料的无籽晶垂直布里奇曼法生长高阻碲锌镉Cd0.8Zn0.2Te(CZT)单晶体的新工艺,对所生长的晶体作了X射线衍射分析、红外透过率测试、光吸收截止波长测量及电学性能测试.晶体在4400～450cm-1范围内的红外透过率达到50%,截止吸收波长为787.6nm,带隙为1.574eV,室温电阻率达到2×1010Ω·cm,已接近本征Cd0.8Zn0.2Te半导体的理论值.用该晶体制作的核探测器在室温下对241Am和109Cd放射源均有响应,并获得了比较好的241Am-59.5keV吸收谱.结果表明改进的方法是一种生长室温核辐射探测器应用的高阻CZT单晶体的简便有效的新方法.     

高阻CdZnTe晶体的退火处理

获得高电阻率的、完整性好的CdZnTe晶体是研制高性能的CdZnTe γ射线探测器的关键.运用热力学关系估算了Cd1-xZnx熔体平衡分压,尝试以Cd1-xZnx合金源替代Cd源进行Cd0.8Zn0.2Te晶片的热处理,研究了退火对Cd0.8Zn0.2Te晶片质量的影响.结果表明：在1069K下用Cd0.8Zn0.2合金源（PZn=0.122×105Pa和PCd=1.20×105Pa）对Cd0.8Zn0.2Te晶片退火5天以上,可提高晶体电阻率一个数量级和晶体红外透过率10%以上,并可消除或减小晶片中的Te沉淀,同时避免了Zn的损失,改善Zn的径向分布.可见,采用Cd1-xZnx合金源代替Cd源控制进行CZT退火处理优于仅采用Cd源控制的退火处理.     

高阻值Cd1-xZnxTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0.9Zn0.1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0.9Zn0.1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系.     

高阻CdZnTe晶体的退火处理

获得高电阻率的、完整性好的 Cd Zn Te晶体是研制高性能的 Cd Zn Teγ射线探测器的关键 .运用热力学关系估算了 Cd1 - x Znx 熔体平衡分压 ,尝试以 Cd1 - x Znx 合金源替代 Cd源进行 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片的热处理 ,研究了退火对 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片质量的影响 .结果表明 :在 10 6 9K下用 Cd0 .8Zn0 .2 合金源 (PZn=0 .12 2e5 Pa和 PCd=1.2 0e5 Pa)对 Cd0 .8Zn0 .2 Te晶片退火 5天以上 ,可提高晶体电阻率一个数量级和晶体红外透过率 10 %以上 ,并可消除或减小晶片中的 Te沉淀 ,同时避免了 Zn的损失 ,改善 Zn的径向分布 .可见 ,采用 Cd1 - x Zn     

高阻值Cd_(1-x)Zn_xTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0 9Zn0 1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0 9Zn0 1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系     

CdZnTe晶片的性能测试

测试了多个Cd0．9Zn0．1Te晶片的性能，包括红外透过率、成分分布、位错密度、Te沉淀／夹杂密度以及电阻率。研究表明，红外透过率与性能有着密切的联系：红外透过率的大小及红外透过率图谱的形状可反映晶片的成分分布、位错密度以及电阻率的情况。从晶片对红外光的吸收机理出发，对这些联系进行了详细的分析。     

Cd1-xZnxTe晶体中由本征缺陷引起的导电类型转变界面研究

在富Te生长条件下,采用垂直布里奇曼法（vertical Bridgman method, VB）生长的部分碲锌镉（Cd_1-xZn_xTe, CZT）晶体内存在导电类型转变界面。为深入探讨碲锌镉晶体导电类型转变界面形成的原因,结合晶体导电类型和红外光谱透过率的测试结果与第一性原理的理论计算进行分析,结果表明,碲锌镉晶体内的导电类型转变界面是晶体生长过程中形成的Cd空位（V_Cd）缺陷与Cd间隙（Cd_i）缺陷导致的。在富Te条件的生长过程中,Cd空位缺陷易于形成,碲锌镉晶体材料中含有大量的Cd空位缺陷,材料的导电型为p型。在晶体生长结束阶段的降温过程中,Cd原子会扩散至碲锌镉晶体中,促进了Cd间隙缺陷的形成,在碲锌镉晶体材料中形成Cd间隙缺陷,导致晶体材料的导电性转变为n型。     

CdZnTe晶片的红外透过率研究

测试了多个性能各异的Cd0.9Zn0.1Te晶片的红外透过率。研究表明,红外透过率与晶片的性能有着密切的联系,即红外透过率的大小及红外透过率图谱的形状可反映晶片的成分分布、位错密度以及杂质含量的情况。从晶片对红外光的吸收机理出发,对这些联系进行了详细的分析。