降温速率对CdZnTe晶体内Te夹杂相的影响

采用改进的垂直布里奇曼生长法生长CdZnTe（CZT）单晶。生长完成后,选取了10-60 K/h不同速率降温处理。采用红外透射显微镜和多道能谱仪分别测试不同降温速率的晶片内部Te夹杂相分布和能谱响应。结果表明,10-30K/h之间的慢速降温会导致晶体内部出现较大尺寸的Te夹杂（〉10μm）,40 K/h以上的快速降温所得到的晶体内部主要以小尺寸（〈10μm）为主。同时快速降温会导致晶体内部的Te夹杂浓度大量增加,并且降温速率越快,Te夹杂浓度越大。此外,降温速率过慢所得到晶片的能谱分辨率较差,但是降温速率过快也会影响到晶片的性能。40 K/h的降温速率所得到的晶片能谱性能较好,实验结果表明：大尺寸或者高浓度的Te夹杂都不利于能谱响应,保留一定浓度的小尺寸Te夹杂的晶体能谱性能较佳。

垂直Bridgman法生长Cd_(1-x)Mn_xTe晶体的缺陷研究

本文采用垂直布里奇曼（Bridgman）法生长了尺寸为30 mm×130 mm的Cd1-xMnxTe晶体,利用Nakagawa腐蚀液显示了晶体的位错、Te夹杂相和孪晶缺陷,并采用傅立叶变换红外光谱仪研究了晶体的红外透过率与晶体缺陷之间的关系。结果表明：生长态Cd1-xMnxTe晶体的位错密度为104~105cm-2,Te夹杂相密度为103~104cm-2,晶体中的孪晶主要为共格孪晶,孪晶面为{111}面,且平行于晶体生长方向。在入射光波数4000~500 cm-1范围,晶体的红外透过率为36.7%~55.3%,红外透过率越大,表明晶体的位错和Te夹杂相密度越低,晶体对该波长范围的红外光表现为晶格吸收和自由载流子吸收。

原位退火对CdZnTe晶体性能的影响

采用改进的垂直布里奇曼生长法生长Cd Zn Te(CZT)单晶,并在晶体生长后期采取长时间的原位恒温退火.采用红外透射显微镜、I-V特性曲线以及多道能谱仪测试经过原位退火后的晶体内部Te夹杂相分布、电阻率大小以及能谱响应.结果表明,原位退火可以大幅降低CZT晶体内部大尺寸Te夹杂相的密度,晶体内绝大部分的Te夹杂都集中在5μm以内.此外,原位退火后的晶体电阻率从4.54×108Ω·cm上升至3.73×1010Ω·cm.原位退火后的CZT晶体对241Am@59.5 ke Vγ射线表现出了良好的能量分辨率,为7.29%.

ACRT-Te溶液Bridgman法生长的In掺杂CdMnTe界面研究(英文)

采用ACRT-Te溶液垂直布里奇曼法成功制备出直径为30mm、长度为60mm的CdMnTe晶锭。相对于普通布里奇曼法生长的CdMnTe晶锭,Te溶液法生长的 CdMnTe晶锭中的孪晶大大减少。但是由于较高的Te夹杂相密度,红外透过成像显示晶锭生长界面的微观形貌既不均匀也不规则。同时,采用激光共聚焦显微镜也观察到CdMnTe富Te区存在无规律沉积的含有孔洞的不规则形状Te相。如果采用合适的生长工艺得到较为平直的生长界面,Te溶液垂直布里奇曼法可以有效减少CdMnTe晶体中的孪晶。

温度梯度溶液法生长的Cr掺杂的ZnTe晶体的表征

以Cr Te作为掺杂源、以Te作为溶剂,用温度梯度溶液法生长了Cr掺杂的Zn Te晶锭。晶锭头部的晶粒尺寸较大(>10 mm×10 mm),且Te夹杂相较少。Te夹杂相的大小、形状和分布可以反映晶锭中的温场分布。晶锭的径向非对称温场导致富Te相沿径向非对称分布。Te夹杂相在温度梯度作用下的热迁移会导致其相互融合长大、变长。Te夹杂相也会在晶体中引入裂纹和空洞等缺陷。部分未被掺入Zn Te中的Cr Te富集于固液界面处,表明温度梯度溶液法生长晶体时具有一定的排杂作用。Cr掺杂的Zn Te晶体的电阻率(约1000?·cm)高于未掺杂的Zn Te(约300?·cm)。Cr掺杂晶体在约1750 nm处的吸收峰表明Cr2+离子被成功地掺入了Zn Te中。但是Cr掺杂后晶体的红外透过率降低,表明Cr掺杂引入了较多的缺陷。