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《大尺寸cdlt1xgtznltxgtte晶體籽晶垂直布里奇曼法生長(zhǎng)技術(shù)與性能表征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要CdlZnJ-e(CZT)晶體是迄今制造室溫x射線及1，射線探測(cè)器最為理想的半導(dǎo)體材料，同時(shí)也是外延生長(zhǎng)紅外探測(cè)器材料HgCdTe的最佳襯底材料。而獲得大尺寸的CZT單晶則成為目前研究的熱點(diǎn)。本文主要研究了籽晶垂直布里奇曼(VB)法生長(zhǎng)大尺寸CZT晶體的工藝，并對(duì)所生長(zhǎng)晶體進(jìn)行了性能表征。首先通過(guò)對(duì)籽晶法生長(zhǎng)進(jìn)行理論分析，選擇了<211>和<111>晶向的籽晶的B面為生長(zhǎng)晶面，并進(jìn)行了籽晶加工。采用同質(zhì)籽晶并通過(guò)Cd補(bǔ)償以及IIl摻雜工藝生長(zhǎng)了直徑60mm，長(zhǎng)約140mm單晶體積超過(guò)200cm3的Cd09Zno．1Te晶錠(CZTl)。為了解決晶體
2、生長(zhǎng)中熔體需要過(guò)熱的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)采用了高熔點(diǎn)的Cdo．9Zno．1Te籽晶生長(zhǎng)低熔點(diǎn)Cdos№Zn004Te的方法生長(zhǎng)了晶錠(CZT2)，其單晶體積超過(guò)100cm’。測(cè)試了晶錠頭部、中部和尾部晶片的x射線雙晶搖擺曲線，并結(jié)合實(shí)際生長(zhǎng)條件，分析了造成半峰寬(FwHM)差異的原因。利用近紅外透過(guò)光譜，無(wú)損、方便、快捷的測(cè)試了CZT晶片中的Zn含量，找出了Zn在CZT晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的偏析規(guī)律，并確定了其分凝因數(shù)約為1．30。結(jié)果還表明徑向成分波動(dòng)較小，說(shuō)明生長(zhǎng)過(guò)程中液，固界面較平整。分析了晶錠CZTI頭部、中部和尾部晶片的紅外透過(guò)率，發(fā)現(xiàn)其光譜形狀相似，在波數(shù)
3、2000cmo--4000cm‘1范圍內(nèi)平直且較高，而從2000cm。到500cml隨波數(shù)的減小透過(guò)率均急速下降至零。分析認(rèn)為這是由于ln的摻入造成大量淺能級(jí)的復(fù)合體，降低了紅外透過(guò)率造成的。對(duì)于晶錠CZT2，其各部位晶片在500cm"1--4000cm“范圍內(nèi)的紅外透過(guò)率均較高且平直。對(duì)比了10K下晶錠CZTI頭部和尾部品片的PL譜，發(fā)現(xiàn)晶錠頭部的Cd空位(Vcd)濃度較大，而晶錠尾部In施主較好的補(bǔ)償了晶體中的Vcd。采用Agilent4155C測(cè)試了經(jīng)NH4F／H202溶液表面鈍化后的Au／Cdo9ZnolTc歐姆接觸的I-V曲線，計(jì)算出In摻雜
4、Cd09ZnoiTe晶體的電阻率P達(dá)到1．8x109～2．6x10舊Q·cm，滿足制備嶄性能CZT探測(cè)器的要求。關(guān)鍵詞：Cdi—Zn。Te，晶體，J：艮，十rd^垂卣和‘fl俞曼法，}l外透過(guò)率AbstractCdt．xZnxTe(CZT)singlecrystalisprovedtobethemostpromisingmaterialforroomtemperatureX-rayandgamma-raydetectors，andthesuitablesubstrateforepitaxialgrowthofinfrareddetectormateri
5、alHgCdTe．Therefore，numerousresearchersarenowconcentratingonthepreparationoflarge—sizeCZTsinglecrystal．Inthiswork,CZTcrystalsweregrownbyseededverticalBridgman01B)methodandcharacterizedbyvariousmethods．First．the<21l>and<11l>orientationseedswiththegrowthdirectiononBfacearechosenbas
6、edontheoreticalanalysisontheseededgrowthprinciples．ACdo．9znotTeingotnamedCZTlwiththedimensionof060x140nufizwasgrown,usingthetechniquesincludingtheadditionofexcessCdoverthestoichiometriconesandahomogenizationprocessfortheseed．Thecrystalwasalsodopedwitllindium．a(chǎn)ndasinglecrystalwit
7、hthevolumesof200cmJWasobtained．AsecondCZTcrystalwiththeconcentrationofCdo．96Zno．04TenamedCZT2、Ⅳiththesamedimensionof060x1．30mill2Wasgrown,withahighermeltingpointcrystalseedofcd09ZnoiTe，SOthatthemeltcarlbesuperheatedwithoutmeltingoftheseed．AsinglecrystalwiththevolumeoverlOOcm3was
8、alsoobtainedinthecrystalingot．Therockingcurveso
