碲硒锌镉单晶体的垂直布里奇曼法生长与性能研究

作     者：陈治 方晨旭 代轶文 李含冬 CHEN Zhi;FANG Chenxu;DAI Yiwen;LI Handong

作者机构：电子科技大学材料与能源学院成都611731 

出 版 物：《半导体光电》 (Semiconductor Optoelectronics)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      面：105-110页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62374025 U20A20145) 

主　　题：CdZnTeSe 垂直布里奇曼法 晶体生长 结晶质量 

摘      要：碲锌镉(CdZnTe)是目前最重要的室温半导体核辐射探测器材料。而在CdZnTe晶格中以Se替位部分Te得到碲硒锌镉(CdZnTeSe),将使得晶格中离子键的成分增加,从而提高晶体的硬度,降低Cd空位和Te夹杂物缺陷浓度,提升材料质量。为了获得适宜于核辐射探测器制备的CdZnTeSe晶体,研究了富Te条件下CdZnTeSe晶体的垂直布里奇曼法生长,成功制备出直径为21 mm、长度超过70 mm的Cd_(0.9)Zn_(0.1)Te_(0.97)Se_(0.03)单晶锭。所得Cd_(0.9)Zn_(0.1)Te_(0.97)Se_(0.03)晶体的(110)面X射线衍射摇摆半峰宽达到0.104°,而Te夹杂相的尺寸小于5μm,表明晶体具有良好结晶性。Cd_(0.9)Zn_(0.1)Te_(0.97)Se_(0.03)晶锭尾部的能带隙和红外透过率均低于晶锭的头部和中部,这可归因于Cd_(0.9)Zn_(0.1)Te_(0.97)Se_(0.03)在垂直布里奇曼法生长过程中存在潜热释放不足导致的晶体后续生长阶段的结晶性下降。而CdZnTeSe晶锭的头部和中部的电学性能指标达到了室温核辐射探测器制备要求。