碲锌镉单晶体生长及碲锌镉室温核辐射探测器制备
中文摘要 | 第1-4页 |
英文摘要 | 第4-9页 |
1 引言 | 第9-22页 |
1.1 半导体材料概述 | 第9-10页 |
1.2 Ⅱ-Ⅵ化合物半导体 | 第10-11页 |
1.3 CZT晶体 | 第11-15页 |
1.3.1 晶体结构和结合性质 | 第12-13页 |
1.3.2 碲锌镉晶体的物理特性和用途 | 第13-15页 |
1.4 CZT生长技术现状 | 第15-21页 |
1.4.1 CZT晶体生长方法 | 第15-20页 |
1.4.2 生长过程中的数值模拟和监控技术 | 第20-21页 |
1.5 选题依据和思路 | 第21-22页 |
2 晶体生长基础 | 第22-32页 |
2.1 熔体生长的一般原理 | 第23-25页 |
2.2 分凝和组分过冷 | 第25-29页 |
2.2.1 分凝系数 | 第25-28页 |
2.2.2 组分过冷 | 第28-29页 |
2.3 布里奇曼法原理 | 第29-32页 |
3 CZT晶体生长 | 第32-44页 |
3.1 CZT相图分析 | 第32-33页 |
3.2 CZT蒸汽压的确定 | 第33-36页 |
3.2.1 CZT晶体中Cd空位的来源 | 第33-34页 |
3.2.2 CZT晶体中Cd空位的有害影响 | 第34-35页 |
3.2.3 Cd空位的控制原理 | 第35-36页 |
3.2.4 Cd空位控制方法 | 第36页 |
3.3 CZT蒸汽压的测定 | 第36-37页 |
3.4 CZT原料的合成 | 第37-39页 |
3.4.1 CZT原料的配制 | 第37-38页 |
3.4.2 CZT原料的合成 | 第38-39页 |
3.5 晶体生长设备及温场设计 | 第39-40页 |
3.6 单晶体的生长 | 第40-43页 |
3.6.1 安瓿籽晶袋形状的选择 | 第41页 |
3.6.2 晶体生长温度和速度选择 | 第41-42页 |
3.6.3 晶体生长工艺 | 第42-43页 |
3.7 小结 | 第43-44页 |
4 C2T晶体的性能表征及分析 | 第44-59页 |
4.1 晶体解理实验 | 第44-45页 |
4.2 X-射线衍射实验 | 第45-46页 |
4.3 晶体组分和均匀性测试 | 第46-48页 |
4.4 晶体的位错蚀坑分析 | 第48-50页 |
4.4.1 位错概述 | 第48-49页 |
4.4.2 样品制备 | 第49-50页 |
4.5 红外显微观察与红外透过测试 | 第50-52页 |
4.5.1 样品制备 | 第50页 |
4.5.2 实验结果与分析 | 第50-52页 |
4.6 晶体的禁带宽度测试 | 第52-53页 |
4.7 晶体的电学性能测试 | 第53-57页 |
4.7.1 CZT晶体的电阻率 | 第53-55页 |
4.7.2 CZT晶体中的电子陷阱能级 | 第55-57页 |
4.8 小结 | 第57-59页 |
5 C2T晶体热处理研究 | 第59-61页 |
5.1 低阻CZT晶片退火实验 | 第59-60页 |
5.2 结果与分析 | 第60页 |
5.3 小结 | 第60-61页 |
6 半导体核辐射探测器概述 | 第61-69页 |
6.1 半导体核辐射探测器的特点和发展状况 | 第61-62页 |
6.2 室温半导体X-γ射线探测器现状 | 第62-63页 |
6.3 CZT核辐射探测器研究进展 | 第63-64页 |
6.4 CZT探测器的原理 | 第64-69页 |
6.4.1 CZT探测器的工作原理 | 第64-66页 |
6.4.2 电荷收集 | 第66页 |
6.4.3 能量分辨率 | 第66-69页 |
7 探测器制作与测试 | 第69-75页 |
7.1 核辐射探测器制作 | 第69-71页 |
7.1.1 晶片厚度选择 | 第69-70页 |
7.1.2 晶片加工 | 第70页 |
7.1.3 电极制备 | 第70页 |
7.1.4 表面处理 | 第70-71页 |
7.1.5 封装 | 第71页 |
7.2 探测器的电学性能测试与分析 | 第71-72页 |
7.2.1 C/CZT/C探测器的漏电流 | 第71-72页 |
7.2.2 Au\CZT╲In探测器的漏电流 | 第72页 |
7.3 探测器的电容 | 第72页 |
7.4 探测器对X-γ射线的响应 | 第72-74页 |
7.5 探测器的能谱特性 | 第74页 |
7.6 小结 | 第74-75页 |
8 结论 | 第75-76页 |
9 工作展望 | 第76-77页 |
参考文献 | 第77-83页 |
致谢 | 第83-84页 |
附件 | 第84-86页 |
附录 | 第86-88页 |