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CdZnTe晶体的缺陷能级分析

韦永林 , 朱世富 , 赵北君 , 王瑞林 , 高德友 , 魏昭荣 , 李含东 , 唐世红

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.02.014

通过测试富Cd原料无籽晶垂直布里奇曼法生长出的高阻Cd0.8Zn0.2Te (CZT)单晶体的I-T特性曲线,利用热激活能原理来分析单晶体内的缺陷,结果得到晶体中有一个由镉空位引起的电子陷阱,其深度为0.539eV.由于俘获能级有较高的激活能,在常温下,价带上的载流子不会被激发,所以该晶体适用于制作室温核辐射探测器.另外还研究了CZT晶体在室温下的I-V特性,测得采用该方法生长的CZT单晶体电阻率高达5.0×1010Ω*cm,制作的核辐射探测器在室温下获得了比较好的241Am 59.5keV能谱.

关键词: CZT单晶体 , I-T特性曲线 , 激活能 , 探测器 , 缺陷能级

PVD法制备多晶碘化汞膜的光电特性研究

雷平水 , 史伟民 , 郭燕明 , 邱永华 , 潘美军

功能材料

用热壁物理气相沉积法(Hot-Wall PVD)制备出晶体质量较好的多晶HgI2膜,研究了生长参数对沉积膜质量的影响,对多晶HgI2膜用金相显微镜、XRD、红外光谱进行了表征观察及对用多晶HgI2膜制备的探测器采用了暗电流测试;结果表明PVD法制备的多晶HgI2膜纯度高,结构完整性好,均匀性好,并且其相应器件有低的暗电流(电场0.2V/μ m时,为25pA/mm2).

关键词: 多晶 , 碘化汞 , 物理气相沉积 , 探测器

中波碲镉汞边缘接触不对称MIS结构的低频噪声

张燕 , 方家熊

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.03.025

对两种不同结构的中波碲镉汞光导红外探测器件的噪声进行了测量,发现叠层结构器件的低频噪声比具有简单结构器件的大.针对叠层结构,提出了用来分析噪声的边缘接触不对称MIS结构模型.分析表明,叠层电极下的碲镉汞表面在偏置电压作用下,容易出现耗尽层是低频噪声增加的主要原因.

关键词: 碲镉汞 , 探测器 , 叠层结构 , 低频噪声

CdZnTe晶片4种化学钝化工艺效果的比较

刘登峰 , 李园园 , 汪晓芹 , 杨志远

材料保护

常用于X射线和γ射线探测器中的CdZnTe(CZT)晶片经机械抛光后表面存在损伤层和许多肉眼看不到的划痕,采用溴甲醇(Br2-CH3OH)腐蚀可有效去除损伤层和划痕,使表面变得光亮平整.但经Br2-CH3OH腐蚀的表面富Te而产生较大的表面漏电流,为此,采用H2O2溶液,NH4F/H2O2溶液,KOH-KCl溶液+NH4F/H2O2溶液二步法和溴水4种湿法化学钝化工艺,对CZT晶片表面进行了钝化处理,并对比了其钝化效果.结果表明:二步法钝化效果最好,表面漏电流降低4个数量级,NH4F/H2O2对CZT晶片表面的钝化效果较好,表面漏电流降低3个数量级.

关键词: 钝化 , CdZnTe晶片 , 化学抛光 , 表面漏电流 , 探测器

微条气体室基板研究

杨莹 , 夏义本 , 王林军 , 张明龙 , 汪琳 , 苏青峰

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.02.015

提出采用金刚石膜/硅复合材料作为MSGC基板的可行性.采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)技术和相关退火工艺获得了金刚石膜/硅复合材料,并采用SEM、Raman光谱仪、微电流仪对复合材料的表面状况、结构、I-V和C-F特性进行了表征.结果表明,该复合材料经抛光后表面平整,退火后电阻率达2.9×10 10Ω·cm,电容值小且频率变化稳定,均满足MSGC对基板材料的要求,是一种应用前景极其广泛的MSGC衬底材料.

关键词: 微条气体室(MSGC) , 探测器 , 基板 , 金刚石膜/硅复合材料

CsI(Tl)闪烁晶体研究进展

郭亚军 , 杨春晖

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.01.017

CsI(Tl)闪烁晶体光产额高于BGO晶体4倍多,辐照长度较NaI(Tl)晶体短,机械性能好,是一种优良实用的闪烁晶体材料.CsI(Tl)晶体的发光中心包括激活剂发光中心[Tl(Ⅰ)和Tl(Ⅱ)]和辐照诱导缺陷发光中心.CsI(Tl)晶体的发射谱峰值位于550nm,能与硅光二极管配合组成性能优良的探测器,广泛应用于核技术和高能物理等领域.目前主要采用坩埚下降法和连续加料法生长.本文综述了CsI(Tl)闪烁晶体的生长、缺陷、闪烁性能及其应用领域的研究与发展趋势.

关键词: 闪烁晶体 , 探测器 , CsI(Tl) , 晶体生长

微条气体室(MSGC)基板材料的研究

杨莹 , 夏义本 , 王林军 , 张明龙 , 汪琳 , 苏青峰

功能材料

根据微条气体室(MSGC)探测器的工作原理,分析了MSGC基板的选择依据,同时首次提出采用金刚石膜/硅复合材料作为MSGC基板的可行性.采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)技术和相关退火工艺获得了金刚石膜/硅复合材料,并采用SEM、Raman光谱仪、微电流仪对复合材料的表面状况、结构、I-V和C-F特性进行了表征.结果表明,该复合材料经抛光后表面平整,退火后电阻率达约2.9×1010Ω·cm,电容值小且随频率变化稳定,均满足MSGC对基板材料的要求.

关键词: 微条气体室(MSGC) , 探测器 , 基板 , 金刚石膜/硅复合材料

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

国产无机闪烁晶体LaCl3:Ce的探测能力和时间响应测量

胡孟春 , 周刚 , 李忠宝 , 张建华 , 张明荣 , 彭太平 , 唐章奎 , 胡青元 , 司粉妮

人工晶体学报

以国产的掺铈氯化镧(LaCl3:Ce)闪烁晶体与线性电流大于1.5 A的光电倍增管构成闪烁探测器,利用 60Co、137Cs放射性标准源场,实验测量这种探测器对γ辐射的探测能力,并与同情况NaI:Tl闪烁探测器进行比对;利用266 nm单色激光和ns级的γ脉冲辐射分别对这种闪烁体的光致激发、辐射激发的时间响应性能进行测量.测量结果表明:国产新型LaCl3:Ce无机闪烁晶体样品构成的探测器对1.25 MeV 、0.66 MeV γ射线的探测能力平均约为同情况NaI:Tl闪烁探测器的103%,高的已超过了同尺寸NaI:Tl构成的闪烁探测器;266 nm单色激光光致激发时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.05 ns、17.42 ns、54.30 ns和24.61 ns,ns级的γ脉冲辐射激发的时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.52 ns、21.99 ns、75.13 ns和34.19 ns.

关键词: LaCl3:Ce , NaI:Tl , 无机闪烁体 , 辐射探测 , 探测器