陈曦
,
王涛
,
周伯儒
,
何杰
,
李阳
,
杨帆
,
徐亚东
,
查钢强
,
介万奇
人工晶体学报
采用移动加热器法,成功生长出尺寸为φ55 mm×70 mm的CdZnTe晶体.采用电子探针、光致发光谱等方法,测试了晶体径向的成分和缺陷分布,并与垂直布里奇曼法生长的同成分CdZnTe晶体进行了对比分析.结果表明,移动加热器法生长的CdZnTe晶体沿径向的成分和缺陷分布均匀,均优于垂直布里奇曼法生长的晶体.
关键词:
CdZnTe
,
移动加热器法
,
成分
,
缺陷均匀性
周岩
,
介万奇
,
何亦辉
,
蔺云
,
郭欣
,
刘惠敏
,
王涛
,
徐亚东
,
查钢强
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.028
通过红外透过成像研究了 Cd/Zn 气氛退火过程中 Cd0．9 Zn0．1 Te∶In 晶体内 Te 夹杂的密度及尺寸分布的演变.结果发现,Cd/Zn 气氛退火前,晶体中的 Te 夹杂密度分布比较均匀；退火后,晶体高温端近表面区域的 Te 夹杂密度较退火前提高了1个数量级,而晶体内部的 Te 夹杂密度则较退火前降低了1个数量级,且其密度沿温度梯度方向逐渐增加.退火前,晶体表面和内部的 Te 夹杂的直径主要分布在1~25μm；退火后,在晶体表面,直径＜45μm 的 Te 夹杂密度显著增大；而在晶体内部,直径＜5μm 和＞25μm的 Te 夹杂密度显著增大.导致这些现象的原因是退火过程中,Te 夹杂沿着温度梯度方向不断向晶体表面迁移,在迁移过程中尺寸相近的 Te 夹杂通过合并长大,尺寸相差较大的 Te 夹杂则以 Ostwald 熟化方式长大,并使小尺寸的 Te 夹杂更小.但由于熟化不充分,在 Ostwald 熟化长大过程中留下了很多尺寸＜5μm 的 Te 夹杂颗粒.
关键词:
CdZnTe
,
Cd/Zn 合金
,
退火
,
Te 夹杂
,
迁移机制
刘惠敏
,
王涛
,
何亦辉
,
周岩
,
张昊
,
徐亚东
,
查钢强
,
介万奇
人工晶体学报
基于缺陷化学理论,考虑到富Te的CdTe晶体中可能存在的点缺陷,建立了在Te气氛下退火时,热力学平衡态晶体中的点缺陷模型,其中包括Cd间隙(Cdi)、Cd空位(VCd)、Te间隙(Tei)和Te反位(TeCd).利用质量作用定律和伪化学平衡方程计算了富Te情况下本征CdTe晶体中的点缺陷浓度和费米能级.计算结果系统的揭示了点缺陷浓度、费米能级、Te压以及退火温度之间的关系,发现只有TeCd浓度足够大时才能对费米能级产生钉扎作用.
关键词:
缺陷化学
,
CdTe
,
点缺陷
,
费米能级
杨睿
,
孙晓燕
,
刘长友
,
徐亚东
,
查钢强
,
王涛
,
介万奇
人工晶体学报
利用碲溶剂法生长Zn1-xCrxTe晶体晶锭,用红外透过显微镜及扫描电子显微镜观察了晶锭不同位置富碲相的分布与形态.结果表明:晶锭的外围存在一层富碲相,Zn1-xCrx Te晶体的中部碲夹杂相较少,碲在晶界处易富集；红外透过显微成像所显示的晶粒内部的较大碲夹杂相呈六边形,而晶界处的碲夹杂相形状不规则.
关键词:
Zn1-xCrTe
,
碲溶剂法
,
富碲相
于晖
,
介万奇
,
查钢强
,
杜园园
,
王涛
,
徐亚东
人工晶体学报
采用垂直Bridgman方法生长的CdZnTe晶体,定向切割成12 mm×7 mm×2.5 mm单晶片.通过研磨、抛光、腐蚀、电极制备、钝化、退火等一系列工艺,制成了Au/CdZnTe/Al平面探测器.重点研究了快速退火对电极接触特性的影响.测试了Au/CdZnTe/Al平面探测器的能谱响应特性.结果表明:在室温偏压为350 V条件下,探测器的241Am 59.54 keV光谱能量分辨为3.95%(2.35 keV FWHM).
关键词:
CdZnTe
,
平面探测器
,
快速退火
,
能量分辨率
刘航
,
介万奇
,
徐亚东
,
杨睿
人工晶体学报
采用Te溶剂结合改进的垂直布里奇曼法(MVB)制备了In:ZnTe与ZnTe晶体,并对晶体的光学与电学特性进行了表征.通过红外透过显微成像技术观察了In:ZnTe与ZnTe中的Te夹杂并进行了统计分析,发现In掺杂未对ZnTe中的Te夹杂的分布和尺寸产生显著影响.红外透过光谱分析表明,In:ZnTe与ZnTe晶体的红外透过率曲线均表现出平直的趋势,且其平均透过率基本相等,约为60％,进一步表明In的掺入并未导致严重的晶格和杂质吸收.然而,Ⅰ-Ⅴ测试分析发现,In掺杂使得ZnTe晶体的电阻率提高了5个数量级.同时Hall测试分析表明,In:ZnTe与ZnTe晶体均为p型导电,In掺杂很大程度上补偿了晶体中的Vzn,使得晶体中的载流子浓度降低了4个数量级.对比了两种晶体的紫外-可见-近红外透过光谱,可以观察到,In掺杂使ZnTe的吸收边从550 nm红移到560nm,这可能是由于In掺杂引入的浅能级导致的吸收边带尾现象造成的.
关键词:
MVB-Te溶剂法
,
In掺杂
,
红外透过显微成像
,
Ⅰ-Ⅴ测试
,
Hall测试
刘伟华
,
介万奇
,
王涛
,
徐凌燕
,
徐亚东
功能材料
采用改进的垂直布里奇曼法(MVB)分别生长了A1掺杂和In掺杂的Cd0.9Zn0.1Te晶体,并对比分析了掺杂元素对晶体性能的影响.在相同的工艺条件下,A1掺杂晶体获得了6 × 109～2 × 1010Ω·cm的高电阻率,呈弱p或弱n型导电;In掺杂晶体电阻率在105Ω·cm数量级,呈n型导电;A1掺杂晶体在波数4000～500cm-1范围内红外透过率平直且较高,而In掺杂晶体红外透过率随波数下降而降低,在波数1250cm-1处降至零.采用A1掺杂晶片制备的探测器对241Am 59.54keV射线的能量分辨率为14%,表明所生长A1掺杂晶体基本满足了探测器材料使用要求.
关键词:
Cd0.9Zn0.1Te
,
Al掺杂
,
霍尔测试
,
红外透过率
魏小燕
,
孙晓燕
,
刘长友
,
徐亚东
,
杨睿
,
介万奇
人工晶体学报
采用改进的ACRT-Te溶剂法制备了ZnTe∶ Cr晶体,并对晶体的光谱特性进行了表征.紫外-可见-近红外透过光谱分析表明,晶体在800 nm和1790 nm处出现了与Cr2+有关的强吸收,并在570 ～ 750 nm范围内存在与Zn空位有关的吸收.低温光致发光(PL)谱分析表明,晶体在530 nm附近和595 ～ 630 nm之间出现近带边(NBE)发射和自激活(SA)发射.进一步分析表明,NBE发射由受主束缚激子(A1,X)峰、电子-受主对(e,A)峰和施主-受主对(DAP)发光峰组成.利用Arrhenius公式对变温PL谱上的NBE峰进行拟合,得出样品在低温(＜50 K)和高温(＞50 K)时的热猝灭激活能分别为3.87 meV和59.53 meV.红外荧光谱分析表明,ZnTe∶ Cr晶体的室温荧光发射带为2～2.6 μm,荧光寿命为1.0 ×10-6s.
关键词:
ACRT-Te溶剂法
,
ZnTe∶ Cr晶体
,
透过光谱
,
可见光致发光谱
,
红外荧光谱
王涛
,
俞鹏飞
,
徐亚东
,
查钢强
,
傅莉
,
介万奇
人工晶体学报
采用改进的垂直布里奇曼法生长了直径为60 mm的CdZnTe晶体,测试了其在10 K～150 K范围的PL谱.对760 nm和825 nm处的峰积分强度随温度变化关系进行研究发现,在30～50 K范围内,PL谱峰的强度呈现反常温度依赖现象,即随着温度的升高而减小,也就是所谓的"负热淬灭"现象,这在CdZnTe晶体中属首次观察到.进一步分析表明,随着温度的增加,其PL谱强度变化的过程包含了三个无辐射过程和一个负热淬灭过程.与没有发生"负热淬灭"现象的CdZnTe晶体对比,两者XRD图谱呈现明显差异.讨论了发生负热淬灭现象的原因以及可能路径.
关键词:
CdZnTe
,
PL谱
,
负热淬灭
