CdZnTe衬底
CdZnTe是具有闪锌矿结构的连续固溶体,晶格常数在0.6100 ~ 0.6482 nm之间连续可调,能与不同波段的红外探测晶体HgCdTe实现完全晶格匹配,减少外延层的失配位错,且因Zn的引入,增加了晶格强度和堆垛层错能,降低了位错密度和形成孪晶的可能性。
CdZnTe单晶是目前公认的HgCdTe外延衬底,广泛应用于国防、安防、定位、制导的红外探测设备。
技术参数
CdZnTe晶体是一种极具工程意义和战略意义的功能材料,比如用CdZnTe制造的医学成像仪为病人检查身体时可拍摄出更加清晰的照片,同时,又可减少辐射。CdZnTe晶体还是制造性能优良的仪器、仪表的重要原材料。
它还被广泛用作红外探测器HgCdTe的外延衬底和室温核辐射探测器等,它具有优异的光电性能,可以在室温状态下直接将X射线和γ射线转光子变为电子,是迄今为止制造室温X射线及γ射线探测器为理想的半导体材料。与硅和锗检波器相比,CdZnTe晶体是能在室温状态下工作并且能处理两百万光子/(s·mm)的半导体。另外,CdZnTe晶体分光率胜过所有能买到的分光镜。CdZnTe探测器的诸多优点,使得它得到了越来越广泛的应用,核安全、环境监测、天体物理等领域均有应用。在科学研究方面,CdZnTe探测器在高能物理学方面有很大的应用前景,例如它可用于高能粒子的加速系统。化合物半导体探测器具有很大的竞争力,可以预料在粒子物理方面的应用会得到很大发展。此外,CdZnTe探测器在天文物理研究方面也具有广阔的应用前景。当前,CdZnTe探测器的研究是处于一个迅速发展阶段的很有意义的新课题。
CdZnTe材料的研究早开始于1991年,并且由于其高分辨率的潜质以及可以在室温下操作的显著特性,曾引起过业界的轰动。但自那以后,CdZnTe基质探测器几乎没有什么突出的进展。2000年,生长工艺的一项新进展使得更大型CdZnTe晶体的生产成为可能,但是由于其晶体内的杂质存在,其分辨率仍然不好。美国布鲁克海文国家实验室(BNL)在CdZnTe晶体探测技术方面取得了突破性进展,有可能大大改进远距离探测核辐射物质的技术。该实验室的科学家使用国家同步加速光源测试发现,以往未被注意到的CdZnTe晶体内的“死区”,造成晶体结构内大量碲沉积,大大降低γ射线分辨率。BNL的科学家发现,通过发现和去除“死区”能够提高分辨率,从而制作出更大型、更的CdZnTe基质核辐射物质探测器。虽然CdZnTe探测器的分辨率尚不能与锗探测器相比,但却大大高于碘化钠探测器。