1、Cd<,1.x>Zn<,x>Te(CZT)晶體是迄今制造室溫X射線及γ射線探測(cè)器最為理想的半導(dǎo)體材料，同時(shí)也是外延生長(zhǎng)紅外探測(cè)器材料HgCdTe的最佳襯底材料。而獲得大尺寸的CZT單晶則成為目前研究的熱點(diǎn)。本文主要研究了籽晶垂直布里奇曼(VB)法生長(zhǎng)大尺寸CZT晶體的工藝，并對(duì)所生長(zhǎng)晶體進(jìn)行了性能表征。 首先通過(guò)對(duì)籽晶法生長(zhǎng)進(jìn)行理論分析，選擇了<211>和<111>晶向的籽晶的’B面為生長(zhǎng)晶面，并進(jìn)行了籽晶加工。采用同質(zhì)籽晶并通

2、過(guò)Cd補(bǔ)償以及In摻雜工藝生長(zhǎng)了直徑60mm，長(zhǎng)約140mm單晶體積超過(guò)200cm<'3>的Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶錠(CZTl)。為了解決晶體生長(zhǎng)中熔體需要過(guò)熱的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)采用了高熔點(diǎn)的Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te籽晶生長(zhǎng)低熔點(diǎn)Cd<,0.96>Zn<,0.04>Te的方法生長(zhǎng)了晶錠(CZT2)，其單晶體積超過(guò)100cm<'3>。 測(cè)試了晶錠頭部、中部和尾部晶片的X射線雙晶搖擺曲線，并結(jié)合實(shí)際生長(zhǎng)條件，分

3、析了造成半峰寬(FWHM)差異的原因。利用近紅外透過(guò)光譜，無(wú)損、方便、快捷的測(cè)試了CZT晶片中的Zn含量，找出了Zn在CZT晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的偏析規(guī)律，并確定了其分凝因數(shù)約為1.30。結(jié)果還表明徑向成分波動(dòng)較小，說(shuō)明生長(zhǎng)過(guò)程中液/固界面較平整。 分析了晶錠CZTl頭部、中部和尾部晶片的紅外透過(guò)率，發(fā)現(xiàn)其光譜形狀相似，在波數(shù)2000cm<'-1>～4000cm<'-1>范圍內(nèi)平直且較高，而從2000cm<'-1>到500cm<'-1

4、>隨波數(shù)的減小透過(guò)率均急速下降至零。分析認(rèn)為這是由于In的摻入造成大量淺能級(jí)的復(fù)合體，降低了紅外透過(guò)率造成的。對(duì)于晶錠CZT2，其各部位晶片在500cm<'-1>～4000cm<'-1>范圍內(nèi)的紅外透過(guò)率均較高且平直。 對(duì)比了10K下晶錠CZTl頭部和尾部晶片的PL譜，發(fā)現(xiàn)晶錠頭部的Cd空位(Vca)濃度較大，而晶錠尾部In施主較好的補(bǔ)償了晶體中的VCd。 采用Agilent 4155C測(cè)試了經(jīng)NH<,4>F/H<,2>