碲鋅鎘晶體生長(zhǎng)及加工工藝研究.pdf

1、碲鋅鎘晶體以其優(yōu)異的室溫核輻射探測(cè)與紅外探測(cè)性能，受到了越來(lái)越多的科研工作者的重視。其中以摩爾比為：0.96:0.04:1的碲鋅鎘晶體被用于制造高性能紅外長(zhǎng)波甚長(zhǎng)波碲鎘汞探測(cè)器的外延襯底材料而尤為受重視。但由于碲鋅鎘晶體制作成本高，單晶率低、體積小等問(wèn)題一直制約高性能探測(cè)器的使用及普及。目前國(guó)內(nèi)外大都采用布里奇曼法進(jìn)行碲鋅鎘晶體生長(zhǎng)，該種方法容易造成碲鋅鎘晶體中Cd空位缺陷，位錯(cuò)密度大等問(wèn)題。移動(dòng)加熱器法（Travelling heat

2、er method簡(jiǎn)稱THM）是一種理論比較先進(jìn)，可以明顯降低碲鋅鎘晶體中的Cd空位、位錯(cuò)數(shù)量，并提高晶體的純度的方法。但THM法生長(zhǎng)碲鋅鎘晶體也存在一定的技術(shù)困難，比如籽晶安放、建立穩(wěn)定溶解-生長(zhǎng)界面困難等。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　研究了化學(xué)氣相沉積法鍍膜參數(shù)，即在1100℃，通氣量3ml無(wú)水乙醇，真空壓強(qiáng)3～6Pa，鍍膜時(shí)間4～5h，降溫20h時(shí)，鍍膜質(zhì)量及重復(fù)性較佳。
　　分析了溫度梯度與生長(zhǎng)速率的關(guān)系，建立了簡(jiǎn)單

3、的一維模型。研究了垂直布里奇曼法生長(zhǎng)碲鋅鎘晶體過(guò)程中的溫度場(chǎng)的建立和校準(zhǔn)、Cd補(bǔ)償控制、多晶料合成等工藝參數(shù)。
　　研究了垂直布里奇曼法生長(zhǎng)碲鋅鎘晶體的工藝參數(shù)，即在溫度梯度為6.7℃/cm，生長(zhǎng)速率1mm/h時(shí)能夠獲得電阻率較高的碲鋅鎘晶體。
　　研究了籽晶THM法生長(zhǎng)碲鋅鎘晶體的工藝，設(shè)計(jì)了THM法生長(zhǎng)晶體用的坩堝，解決籽晶安放問(wèn)題，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，最終獲得了THM法生長(zhǎng)的晶體錠，通過(guò)紅外透過(guò)率的測(cè)定，證實(shí)了THM法獲得的

4、碲鋅鎘晶體結(jié)晶質(zhì)量要優(yōu)于垂直布里奇曼法獲得的碲鋅鎘晶體，THM法生長(zhǎng)的碲鋅鎘晶體平均紅外透過(guò)率達(dá)45％。
　　本文中的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有：
　　1、研究出一種方法即通過(guò)控制無(wú)水乙醇消耗量來(lái)控制無(wú)水乙醇揮發(fā)速率，提高鍍膜質(zhì)量及成功率。
　　2、發(fā)現(xiàn)了一種提高溫度測(cè)量精度的新方法，即通過(guò)MMB對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，提高了爐體測(cè)溫精度。
　　3、針對(duì)籽晶 THM法制備碲鋅鎘晶體的不足，研究了一系列工藝參數(shù)。通過(guò) T形坩堝設(shè)計(jì)