摻In CdZnTe核探測(cè)器材料熱處理研究.pdf

1、CdZnTe核輻射探測(cè)器可在室溫下工作且具有很高的探測(cè)效率，并對(duì)X、γ射線有較高的探測(cè)效率和較好的能量分辨率，廣泛用于安檢、工業(yè)探傷、醫(yī)學(xué)診斷、天體X射線望遠(yuǎn)鏡等方面。而高電阻率(≥109Ω·cm)，完整性好的CdZnTe晶體是研制高性能的CdZnTeX-、γ-射線探測(cè)器的關(guān)鍵。摻In的CdZnTe晶體不僅可進(jìn)一步提高電阻率，而且對(duì)γ射線有較高的靈敏度。為獲得高性能晶體材料，除了進(jìn)一步完善晶體生長(zhǎng)工藝外，對(duì)In摻雜CdZnTe晶體的熱處

2、理具有重要的意義。本文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：1、建立了CdTe高溫點(diǎn)缺陷平衡模型，首次采用類化學(xué)反應(yīng)平衡理論研究了摻InCdTe晶體中各類點(diǎn)缺陷濃度在不同的溫度和不同In摻雜量下隨Cd分壓而變化的關(guān)系，并導(dǎo)出了CdTe晶體導(dǎo)電類型的轉(zhuǎn)變臨界條件。此模型也可應(yīng)用至Cd0.9Zn0.1Te體系。 2、首次嘗試對(duì)非摻雜Cd0.9Zn0.1Te進(jìn)行In擴(kuò)散研究，重點(diǎn)研究了擴(kuò)散工藝中的關(guān)鍵參數(shù)，包括擴(kuò)散溫度、Cd分壓及In壓對(duì)Cd0.

3、9Zn0.1Te晶體電學(xué)性能和各類結(jié)構(gòu)性缺陷的影響。研究結(jié)果表明，在Cd/Zn平衡分壓控制下進(jìn)行汽相摻In熱處理時(shí)，典型樣片的電阻率達(dá)到1.6×1010Ω·cm，紅外透過(guò)率達(dá)到63.4％，接近文獻(xiàn)報(bào)道的摻InCdZnTe晶體的水平。并建立了In擴(kuò)散Cd0.9Zn0.1Te晶體電阻率變化的物理模型。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)推算首次獲得了平衡Cd壓下In原子在Cd0.9Zn0.1Te晶體中的有效擴(kuò)散系數(shù)：1.35exp(-1.85eV/kT)(87