本项目对低压布里奇曼法碲锌镉晶体生长过程中热应力演变进行数值模拟,优化了制备低缺陷、大体积单晶的工艺参数。在此基础上,研究了掺杂补偿机理,揭示了掺杂量、分压控制与晶体电阻率、载流子寿命及迁移率之间的内在联系;通过掺杂补偿,提高晶体电阻率,改进载流子输运特性;探究了不同工艺条件下In在碲锌镉晶体中的行为;制备了碲锌镉晶体探测器,并通过测试分析其能谱性能,研究了晶体生长条件、材料特性与器件性能之间的关系;设计了适用于碲锌镉电容性Frisch栅探测器信号读出电路和信号处理电路,探索了γ射线与碲锌镉晶体相互作用时In及In相关缺陷作用机理。研究结果表明温度梯度为10K/cm,坩埚夹角为90 ,In掺杂量为5×1017cm-3,富Te量为1.2wt%时可以获得电阻率高达1.89×1010Ωcm晶体;采用该晶体制备的探测器的能量分辨率可达到约5.05Kev。
英文主题词cadmium zinc telluride;nuclear detectors;Bridgeman technique;doping compensation