Cd1-xZnxTe晶体中由本征缺陷引起的导电类型转变界面研究

在富Te生长条件下,采用垂直布里奇曼法（vertical Bridgman method, VB）生长的部分碲锌镉（Cd_1-xZn_xTe, CZT）晶体内存在导电类型转变界面。为深入探讨碲锌镉晶体导电类型转变界面形成的原因,结合晶体导电类型和红外光谱透过率的测试结果与第一性原理的理论计算进行分析,结果表明,碲锌镉晶体内的导电类型转变界面是晶体生长过程中形成的Cd空位（V_Cd）缺陷与Cd间隙（Cd_i）缺陷导致的。在富Te条件的生长过程中,Cd空位缺陷易于形成,碲锌镉晶体材料中含有大量的Cd空位缺陷,材料的导电型为p型。在晶体生长结束阶段的降温过程中,Cd原子会扩散至碲锌镉晶体中,促进了Cd间隙缺陷的形成,在碲锌镉晶体材料中形成Cd间隙缺陷,导致晶体材料的导电性转变为n型。     

原位退火对碲锌镉晶体第二相夹杂缺陷的影响

采用传统布里奇曼法生长碲锌镉晶体,在配料过程中添加适当过量的Cd,并在晶体生长结束阶段的降温过程中加入晶锭原位退火工艺,晶体的第二相夹杂缺陷得到了有效抑制。根据晶体第二相夹杂缺陷的形成机理,结合热扩散理论和碲锌镉晶体的P-T相图,研究了退火温度对晶体第二相夹杂缺陷密度和粒度（尺寸）的影响,获得了抑制碲锌镉晶体第二相夹杂缺陷的退火条件。利用优化的退火条件制备碲锌镉晶体,晶体第二相夹杂缺陷的尺寸小于10 μm,密度小于250 cm－2。     

高阻值Cd1-xZnxTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0.9Zn0.1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0.9Zn0.1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系.     

碲锌镉晶体中夹杂问题的实验研究

采用红外透射显微镜检测和研究了热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉晶体(CdZnTe)中的缺陷—夹杂,并对夹杂的影响因素进行了分析。研究发现:不同原料的化学配比、自由空间体积、饱和蒸汽压、晶体生长温场对晶体中夹杂的种类、形状、密度和尺寸都存在着影响,通过一系列工艺的改进可以获得夹杂合格的碲锌镉晶体。     

碲锌镉籽晶定向熔接技术研究

应用CdZnTe晶体作为衬底材料时,其晶向非常关键。CdZnTe晶体籽晶引晶定向生长技术能够有效提高晶体利用率。但是,受碲锌镉晶体生长方法限制,CdZnTe籽晶引晶技术成功率并不高。本文即通过一系列实验研究了籽晶熔接过程升温方式以及籽晶晶向对碲锌镉籽晶熔接成功率的影响,并确定了升温方式是籽晶熔接的关键工艺所在。后续籽晶引晶生长晶向能否持续与籽晶选择晶向有关。通过显著提升初始熔体过热度可以促进<111>籽晶引晶晶向的保持。     

昆明物理研究所大面积水平推舟液相外延碲镉汞薄膜技术进展

报道了近年来昆明物理研究所在富碲水平推舟液相外延碲镉汞外延薄膜制备技术方面的进展。2019年以来,突破了?120 mm碲锌镉晶体定向生长技术,使碲锌镉衬底沉积相和夹杂相密度≤5×103 cm－2,位错腐蚀坑密度（EPD）≤4.0×104 cm－2,?120 mm（111）晶圆衬底的Zn组份分布极差≤0.36%。基于碲锌镉衬底技术的进步,液相外延碲镉汞薄膜的最大生长尺寸达到了70 mm×75 mm,薄膜位错腐蚀坑密度均值为5×104 cm－2,X射线双晶回摆曲线半峰宽（DCRC-FWHM）≤35 arcsec,部分可控制到25 arcsec以下;50 mm×60 mm尺寸长波碲镉汞薄膜的厚度极差≤±1.25 μm,室温截止波长极差≤±0.1 μm,中波碲镉汞薄膜相应指标分别为≤±1 μm、≤±0.05 μm。材料技术的进展促进了制冷型碲镉汞探测器产能提升和成本的降低,也支撑了高性能长波/甚长波探测器、高工作温度（HOT）探测器以及2048×2048、4096×4096等甚高分辨率高性能探测器的研制。     

Cd饱和气氛退火对碲锌镉晶体导电类型转变界面的影响

在富Te生长条件下,通过垂直布里奇曼法制备的部分碲锌镉晶体内存在导电类型转变界面。采用富Te液相外延技术在含有导电类型转变界面的碲锌镉衬底上生长碲镉汞薄膜,制成的红外焦平面探测器响应图上存在明显的响应不均匀分界面。碲锌镉晶体的导电类型转变由缺陷类型的不同引起,为消除碲锌镉衬底的导电类型转变界面,提升碲镉汞红外焦平面的成像质量,对含有导电类型转变界面的碲锌镉晶体进行了Cd饱和气氛退火实验,研究了时间和温度等退火条件对晶体导电类型转变界面的影响,探讨了Cd间隙和Cd空位缺陷的形成机制,为晶体生长过程中的Cd空位缺陷抑制提出了解决思路。     

碲锌镉晶体中微观缺陷分析

碲锌镉晶体(CdZnTe)是一种性能优异的红外焦平面探测器衬底材料,其质量的优劣将直接影响外延层的结构与性能,而晶体中的微观缺陷常常是影响衬底材料质量的主要因素之一。本文采用红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、扫描电镜、白光干涉仪等仪器系统地检测和研究了碲锌镉晶体中存在的微观缺陷。研究发现碲锌镉晶体样品中主要存在层错、孪晶界和包裹物等微观缺陷,结合晶体缺陷理论详细地分析了碲锌镉晶体中微观缺陷的形成机制。     

CZT像素阵列核探测器的噪声分析

碲锌镉(CdZnTe)晶体是一种新型核辐射探测材料,在室温探测环境下对X射线及低能量伽玛射线具有较高的探测效率及能量分辨率.运用低噪声快速前放模块,分析晶体内部性能以及前置放大器对探测系统噪声的影响,建立了2×2碲锌镉像素阵列探测系统.实验结果表明,探测系统输出信号噪声小、脉冲无堆积,读出电路电子学噪声得到明显抑制,能...     

PBN坩埚生长碲锌镉单晶的性能与缺陷研究

采用垂直布里奇曼法,利用热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉单晶(CdZnTe),并对晶体进行定向、切割与磨抛制成(111)面碲锌镉晶片。采用傅里叶红外透过光谱仪、红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、X射线衍射仪和X射线双晶衍射仪等仪器系统地检测和研究了碲锌镉晶体的性能与缺陷。研究发现:相比于石英坩埚,采用PBN坩埚生长的碲锌镉晶体单晶率和出片率均大幅增加,孪晶、小角晶界和位错密度明显减少。     

激光晶体的研究和发展动向

激光晶体的研究领域当前又重新显现出空前活跃景象。就其发展方向可归结为ＬＤ泵浦激光晶体的探索，以及新波长激光材料和可调谐激光晶体的研究。扼要论述了近年来激光晶体的研究现状与发展方向。     

光响应液晶嵌段共聚物研究进展

光响应液晶嵌段共聚物综合了光响应性液晶和嵌段聚合物两类材料的优异特性,是一种多功能性的新型材料。其中以偶氮苯为代表的光响应基团作为液晶基元的嵌段共聚物是其目前研究的主体。本文对光响应液晶材料和嵌段聚合物分别做了简要介绍,阐述了它们各自的优势和特点。对于光响应液晶嵌段共聚物的光响应机理、相分离过程和有序化调控手段进行了重点探讨。在此基础上,介绍了其在光子学、有机纳米模板和聚合物胶束等方面的研究进展。     

Nd∶GdVO_4晶体的生长与性能

报道了在Ｎ２＋Ｈｅ（３０％～５０％Ｖｏｌ）气氛中用提拉法成功地生长了Ｎｄ∶ＧｄＶＯ４晶体。激光实验中，ＬＤ泵浦功率为３５０ｍＷ，采用端泵方式获得波长为１０６０ｎｍ的激光输出，ＴＥＭ００基模方式运行，阈值泵浦功率为９５ｍＷ，输出功率为１３ｍＷ，斜效率为５％。     

Na_5Tb(WO_4)_4晶体的光谱特性研究

A_5Re(WO_4)_4(A为碱金属,Re为稀土元素)是一类高稀土浓度、低猝灭、高效基质发光材料,由于发光中心浓度高,有可能成为优良的激光材料。 本工作是在已有工作的基础上,继续研究不同稀土元素的Na_5Re(WO_4)_4晶体的光谱特性,旨在寻找更优良的发光晶体,为进一步研究它们的激光性能做准备。     

自动加料单晶炉的设计与研究

由于传统的晶体生长设备不具备加料功能,在晶体生长过程中无法进行原料补充,所以最终的晶体尺寸通常受制于坩埚和设备大小。而更大尺寸的坩埚和设备成本高,这制约了大尺寸晶体的研究和发展。该文设计了一种自动加料系统,可根据已生长的晶体质量向坩埚内补充同等质量的原料,确保坩埚内固 液界面保持不变,从而实现小坩埚生长大尺寸晶体的目标,提高了设备利用率,节约了能源,降低了生产成本,促进了大尺寸晶体的发展。     

液晶把世界显示得缤纷多彩

回顾液晶科学和液晶显示技术的发展历程,盘点液晶科学和液晶显示产业的辉煌成就,列数为液晶科学和液晶显示产业做出贡献的国内外液晶领域科学家,赞叹液晶把世界显示得缤纷多彩,介绍《现代显示》杂志和河北工业大学应用物理系为中国液晶显示事业所尽的微薄贡献。     

Nd：MgO：LiNbO3晶体的生长技术及应用

本文报导生长Nd:MgO:LiNbO_3晶体的工艺条件及在法国的应用,测试了晶体的吸收光谱及荧光光谱,实现了晶体具有低阈值、高斜率效率的连续激光输出及锁模调制等激光特性。此晶体已为法国用于制得波导激光器、波导放大器和FM锁模波导激光器。     

新型压电晶体Al_（1－x）Ga_xPO_4的研究

我们用缓慢升温法首次成功地研制出非铁电性的二元系压电晶体Ａｌ＿（０．８８）Ｇａ＿（０．１２）ＰＯ＿４。利用原子光谱吸收、卢瑟福背散射及Ｘ射线粉末衍射对其组分及其结构进行了测定。     

光子晶体光纤的非线性特性研究

较全面地介绍了有关光子晶体光纤非线性特性最新的理论和实验进展,其中包括关于两种基本类型的光子晶体光纤非线性特性的各种实验现象及理论分析,并探讨了基于非线性特性的全光纤器件的广阔应用前景。     

基于材料填充的可调光子晶体光纤器件

详细阐述了最近几年基于材料填充的可调光子晶体光纤器件的研究进展,以及发展可调光子晶体器件的重要意义。并根据调制方法的不同,进行了归类介绍：热调器件,电调器件,光调器件。对基于材料填充的可调光子晶体光纤器件的前景进行了展望。