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热处理方法改善CdZnTe晶体性能研究

闵嘉华 , 桑文斌 , 刘洪涛 , 钱永彪 , 滕建勇 , 樊建荣 , 李万万 , 张斌 , 金玮

对电阻率为103～6Ω·cm的In掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片在Te气氛和Cd/Zn平衡蒸汽压下进行了热处理,对电阻率为108～9Ω·cm的非掺杂晶片则在In气氛和Cd/Zn平衡蒸汽压下进行了热处理.结果表明,In掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片经处理后电阻率可提高3个数量级.非掺杂晶片在In气氛中热处理可很容易地改变导电类型,在热处理温度700℃,In分压6.1×10-4 Pa,退火时间达48 h后,电阻率可以提高到2.6×109Ω·cm.

关键词: CdZnTe热处理 , Cd/Zn平衡分压 , In扩散

二元并行CdZnTe探测器读出电路及信号处理方法

施朱斌 , 桑文斌 , 钱永彪 , 滕建勇 , 闵嘉华 , 樊建荣 , 胡冬妮

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.03.006

本文为CdznTe(CZT)二元并行探测器设计并制作了信号处理系统电路,包括前置放大电路,差分放大电路,极零相消电路,滤波成形电路,微调电路和基线恢复电路和加和电路.137Cs(662keV)辐射下的信号,经过差分放大,极零相消和滤波成形电路的输出,信号持续时间在10μs内,幅度为260mV,两路信号相加后信噪比大于15:1.能谱测试初步结果表明:采用这个信号处理系统,二元CZT并行探测器对137Cs(662keV)源的探测效率分别是单元器件的1.74和2.2倍,能量分辨率接近于单元器件.

关键词: 二元并行探测器 , CdZnTe探测器 , 信号处理 , 读出电路

不同沉积工艺下Au/P-CdZnTe接触界面的研究

秦凯丰 , 桑文斌 , 钱永彪 , 闵嘉华 , 滕建勇

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.05.017

采用超声波扫描(SAM)、俄歇电子能谱分析技术(AES)、电极粘附力测试和I-V特性测试等方法研究了化学沉积、溅射和真空蒸发三种不同沉积工艺条件下Au/p-CdZnTe接触界面的各种特性.通过实验结果可以看出,化学法沉积的Au电极能形成较好的欧姆接触特性,但其操作工艺不容易控制,电极接触层均匀性较差,在器件使用过程中,容易引起电极的退化;溅射沉积的Au电极有着较好的附着力,但对CdZnTe表面的损伤较大,欧姆接触特性较差;真空蒸发法沉积的Au电极,有着较好的欧姆接触特性,且其电极接触层也较为均匀,只是电极附着力相对较小,但可以通过合适的退火工艺进行改善.

关键词: CdZnTe , 接触界面 , 超声波扫描(SAM)

芯片尺度封装中焊线的应力分析研究

滕建勇 , 金玮 , 张奇 , 桑文斌

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.016

芯片尺度封装( CSP)技术是近年来发展最为迅速的微电子封装新技术.通过对 WB-SP器件中金线 (Gold Wire)所受应力的有限元模拟 ,发现金线所受应力与塑封材料的膨胀系数、焊点大小、金线粗细、金线拱起高度等因素有关.结果表明 :由于热失配引起的金线应力最大处位于金线根部位置 ,SEQVmax=625.202MPa,在通常情况下 ,这个部位在所承受的应力作用下产生的形变最大 ,最有可能发生断裂 ,引起器件的失效.模拟结果与实际失效情况相一致.此外 ,发现 :当环氧树脂塑封料热膨胀系数为 1.0× 10-/oC时 ,金线最大等效应力出现最小值 ,SEQVmax=113.723MPa,约为原来的 1/6;随着金线半径减小、焊点增大 ,金线所受应力也将减小.模拟结果对于 WB-SP封装设计具有一定的指导意义.

关键词: 芯片尺寸封装 , 失效分析 , 有限元模拟 , 环氧树脂 , 应力分析

CdZnTe晶体生长中掺 In量对晶体电学性能的影响

袁铮 , 桑文斌 , 钱永彪 , 刘洪涛 , 闵嘉华 , 滕建勇

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00195

通过在富Te环境下生长In掺杂CdZnTe晶体, 实验研究了不同掺In量对晶体电学性能的影响, 重点讨论了不同掺In量与晶体电阻率、载流子浓度及迁移率之间的关系. 并对CdZnTe晶体中In掺杂的补偿机理进行了分析探讨. 结果表明, 当In掺杂量为5×10¹⁷cm^-3时, 得到了电阻率达1.89×10¹⁰Ω· cm的高阻CdZnTe晶体.

关键词: 探测器 , CdZnTe , In doping , electrical properties

有限元模拟对CdZnTe共面栅探测器的优化设计

郁芳 , 桑文斌 , 李万万 , 滕建勇

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.01.014

利用有限元分析软件 ANSYS,通过变化栅宽、沟宽及栅极位置等因素,模拟了共面栅探测器在不同的电极设计时的电势分布, 并讨论了电极分布不对称时所产生的边缘效应对感应信号的影响,显示了具有优化设计的共面栅电极,可以进一步提高探测器的能量分辨率.

关键词: CdZnTe , 共面栅探测器 , 有限元分析

CdZnTe晶体生长中掺In量对晶体电学性能的影响

袁铮 , 桑文斌 , 钱永彪 , 刘洪涛 , 闵嘉华 , 滕建勇

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.01.038

通过在富Te环境下生长In掺杂CdZnTe晶体,实验研究了不同掺In量对晶体电学性能的影响,重点讨论了不同掺In量与晶体电阻率、载流子浓度及迁移率之间的关系.并对CdZnTe晶体中In掺杂的补偿机理进行了分析探讨.结果表明,当In掺杂量为5×1017cm-3时,得到了电阻率达1.89×1010Ω·cm的高阻CdZnTe晶体.

关键词: 核探测器 , CdZnTe , In掺杂 , 电学性能