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室温核辐射CdZnTe像素探测器的研制

光电子．激光 2011年第5期22卷 660-665页

作者：郭榕榕介万奇查钢强王涛徐亚东郭庆真西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用布里奇曼法生长的CdZnTe（CZT）单晶,制成室温核辐射像素探测器。首先通过红外透过显微（IRTM）成像、电阻率测量以及单元探测器能谱响应测试等手段,综合评定了探测器用CZT晶体的质量,结果表明,晶片富Te相密度为28.43 mm-2且尺寸分... 详细信息

采用布里奇曼法生长的CdZnTe（CZT）单晶,制成室温核辐射像素探测器。首先通过红外透过显微（IRTM）成像、电阻率测量以及单元探测器能谱响应测试等手段,综合评定了探测器用CZT晶体的质量,结果表明,晶片富Te相密度为28.43 mm-2且尺寸分布较均匀,电阻率为1010Ω.cm;电子迁移率寿命积为1.07×10-3cm2/V,晶片质量完全达到像素探测器的制作要求。采用光刻及双层胶剥离技术在CZT晶片表面制备出4×4像素Au电极,制备出金属-半导体-金属（MSM）结构像素阵列探测器,并研究了像素探测器的H2O2溶液湿法钝化和低能氧离子轰击干法钝化工艺,钝化后16个像素在100 V偏压下的漏电流为0.79~1.2 nA。室温下测试像素探测器对未经准直的241Am@59.5 keVγ射线的能谱响应,结合Shockley-Ramo理论,分析了不同像素能谱响应的影响规律。

关键词： CdZnTe(CZT) 像素探测器钝化 Shockley-Ramo理论能量分辨率

CdZnTe晶体光致发光谱“负热淬灭”现象研究

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人工晶体学报 2010年第1期39卷 106-109页

作者：王涛俞鹏飞徐亚东查钢强傅莉介万奇西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用改进的垂直布里奇曼法生长了直径为60mm的CdZnTe晶体,测试了其在10K～150K范围的PL谱。对760nm和825nm处的峰积分强度随温度变化关系进行研究发现,在30～50K范围内,PL谱峰的强度呈现反常温度依赖现象,即随着温度的升高而减小,也就... 详细信息

采用改进的垂直布里奇曼法生长了直径为60mm的CdZnTe晶体,测试了其在10K～150K范围的PL谱。对760nm和825nm处的峰积分强度随温度变化关系进行研究发现,在30～50K范围内,PL谱峰的强度呈现反常温度依赖现象,即随着温度的升高而减小,也就是所谓的"负热淬灭"现象,这在CdZnTe晶体中属首次观察到。进一步分析表明,随着温度的增加,其PL谱强度变化的过程包含了三个无辐射过程和一个负热淬灭过程。与没有发生"负热淬灭"现象的CdZnTe晶体对比,两者XRD图谱呈现明显差异。讨论了发生负热淬灭现象的原因以及可能路径。

关键词： CdZnTe PL谱负热淬灭

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富Te条件下CdTe晶体中的点缺陷研究

人工晶体学报 2014年第8期43卷 1885-1890页

作者：刘惠敏王涛何亦辉周岩张昊徐亚东查钢强介万奇西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

基于缺陷化学理论,考虑到富Te的CdTe晶体中可能存在的点缺陷,建立了在Te气氛下退火时,热力学平衡态晶体中的点缺陷模型,其中包括Cd间隙(Cdi)、Cd空位(VCd)、Te间隙(Tei)和Te反位(TeCd)。利用质量作用定律和伪化学平衡方程计算了富Te情... 详细信息

基于缺陷化学理论,考虑到富Te的CdTe晶体中可能存在的点缺陷,建立了在Te气氛下退火时,热力学平衡态晶体中的点缺陷模型,其中包括Cd间隙(Cdi)、Cd空位(VCd)、Te间隙(Tei)和Te反位(TeCd)。利用质量作用定律和伪化学平衡方程计算了富Te情况下本征CdTe晶体中的点缺陷浓度和费米能级。计算结果系统的揭示了点缺陷浓度、费米能级、Te压以及退火温度之间的关系,发现只有TeCd浓度足够大时才能对费米能级产生钉扎作用。

关键词：缺陷化学 CdTe 点缺陷费米能级

近空间升华法制备CdZnTe外延厚膜及其性能研究

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功能材料 2014年第10期45卷 72-75页

作者：蔺云介万奇查钢强张昊周岩汤三奇李嘉伟西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用近空间升华法在GaAs(100)衬底上外延生长CdZnTe单晶厚膜,用化学腐蚀的方法去除掉GaAs(100)衬底后,对CdZnTe外延膜上、下表面的形貌、成分、结构以及电学性能进行了表征分析。SEM和EDS的结果表明,CdZnTe外延膜表面平滑致密且膜中成... 详细信息

采用近空间升华法在GaAs(100)衬底上外延生长CdZnTe单晶厚膜,用化学腐蚀的方法去除掉GaAs(100)衬底后,对CdZnTe外延膜上、下表面的形貌、成分、结构以及电学性能进行了表征分析。SEM和EDS的结果表明,CdZnTe外延膜表面平滑致密且膜中成分分布较均匀;红外透过成像分析的结果表明,CdZnTe厚膜中无明显的Te夹杂相;X射线摇摆曲线、PL谱的结果表明,随着薄膜厚度的增加,CdZnTe外延膜中的晶体缺陷减少,应变弛豫,结晶质量提高,通过增加膜厚可以获得高质量的CdZnTe外延膜;电学测试表明,CZT外延膜的电阻率在1010Ω·cm数量级,且具有较好的光电响应特性,可用于高能射线探测。

关键词：近空间升华法 CdZnTe外延厚膜 PL谱应变弛豫

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CdZnTe晶体热处理诱生的层错研究

功能材料 2006年第7期37卷 1070-1072页

作者：曾冬梅张黎查钢强介万奇西北工业大学材料学院陕西西安710072 西安石油大学化工学院陕西西安710065

首次对碲锌镉晶体热处理诱生层错的微观结构及形成机理进行了研究。碲锌镉晶体的层错能较高,形成困难,但在热处理过程中富Te相从晶体中心热迁移至表面时在晶内产生了应力,使晶体的晶格处于受拉状态,从而过饱和Te原子插入,导致局部区域... 详细信息

首次对碲锌镉晶体热处理诱生层错的微观结构及形成机理进行了研究。碲锌镉晶体的层错能较高,形成困难,但在热处理过程中富Te相从晶体中心热迁移至表面时在晶内产生了应力,使晶体的晶格处于受拉状态,从而过饱和Te原子插入,导致局部区域原子密排面的层序发生错排,形成稳定的堆垛层错。层错的腐蚀金相蚀坑由一条条倾斜富Te槽构成,这些倾斜富Te槽沿(111)密排面排列成为一条条相互交成60°、120°的直线,其交线方向为[110]晶向。

关键词： CdZnTe 层错晶体缺陷

CdTe(110)表面原子与电子结构的第一性原理研究

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人工晶体学报 2011年第3期40卷 604-609页

作者：王亚彬黄育红查钢强介万奇西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了CdTe(110)表面的原子和电子性质。结果表明,CdTe(110)理想表面在禁带中出现两个明显的表面态,弛豫后表层Cd原子和Te原子p态电子发生转移,Cd原子趋向于sp2平面杂化构型,Te原子趋向p3杂化的锥形构... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了CdTe(110)表面的原子和电子性质。结果表明,CdTe(110)理想表面在禁带中出现两个明显的表面态,弛豫后表层Cd原子和Te原子p态电子发生转移,Cd原子趋向于sp2平面杂化构型,Te原子趋向p3杂化的锥形构型。经过表面弛豫大大降低了表面能,增大了表面功函数,表面占据态和表面空态分别被推进价带顶之下和导带底之上,导致弛豫表面没有明显的表面态。

关键词：密度泛函理论表面原子结构表面态表面功函数 CdTe

CdZnTe单晶的机械抛光及其表面损伤层的测定

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功能材料 2006年第1期37卷 120-122页

作者：查钢强介万奇李强刘永勤西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西凯光电子材料技术发展有限责任公司陕西西安710072

研究了CdZnTe单晶片的机械抛光工艺。采用SiO2和MgO进行分步机械抛光后的晶片光亮平整,在光学显微镜下观察没有划伤,采用New View5000TM测得抛光后晶片的表面粗糙度Ra为8.752nm。采用X射线摇摆曲线的半峰宽表征了表面损伤程度。通过分... 详细信息

研究了CdZnTe单晶片的机械抛光工艺。采用SiO2和MgO进行分步机械抛光后的晶片光亮平整,在光学显微镜下观察没有划伤,采用New View5000TM测得抛光后晶片的表面粗糙度Ra为8.752nm。采用X射线摇摆曲线的半峰宽表征了表面损伤程度。通过分析不同时间腐蚀后晶片的质量和半峰宽值,计算出机械抛光产生的表面损伤层厚度约为26.7μm。

关键词： CdZnTe 机械抛光 X射线摇摆曲线表面损伤层

移动加热器法生长CZT晶体的成分及缺陷均匀性研究

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人工晶体学报 2013年第11期42卷 2215-2219,2229页

作者：陈曦王涛周伯儒何杰李阳杨帆徐亚东查钢强介万奇西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用移动加热器法,成功生长出尺寸为φ55 mm×70 mm的CdZnTe晶体。采用电子探针、光致发光谱等方法,测试了晶体径向的成分和缺陷分布,并与垂直布里奇曼法生长的同成分CdZnTe晶体进行了对比分析。结果表明,移动加热器法生长的CdZnTe晶体... 详细信息

采用移动加热器法,成功生长出尺寸为φ55 mm×70 mm的CdZnTe晶体。采用电子探针、光致发光谱等方法,测试了晶体径向的成分和缺陷分布,并与垂直布里奇曼法生长的同成分CdZnTe晶体进行了对比分析。结果表明,移动加热器法生长的CdZnTe晶体沿径向的成分和缺陷分布均匀,均优于垂直布里奇曼法生长的晶体。

关键词： CdZnTe 移动加热器法成分缺陷均匀性

新型CZT半导体X射线和γ射线探测器研制与应用展望

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新型CZT半导体X射线和γ射线探测器研制与应用展望