探测器级碲锌镉晶体生长及缺陷研究进展

摘要

碲锌镉(CZT)晶体被认为是目前最有前途的室温半导体探测器材料之一,因为其原子序数大、电阻率高、禁带宽度大,相较于传统材料探测器件具有能量分辨率高、体积小、便携等优点。目前,气相法、熔体法、溶液法等技术都被用来生长碲锌镉晶体。其中熔体法因生长系统简单可靠、速度快、晶体体积大等优点,已广泛应用于工业生产。但CZT低导热率、大蒸气压差异、低层错能等物理特性导致熔体法不可避免地会在晶体生长中引入空位、沉淀/夹杂相和位错等缺陷,严重影响其探测器的能量分辨率、响应速度等性能。本文对比了几种主流CZT晶体生长方法的优劣,总结了常见缺陷及改性的研究进展,并对CZT单晶生长及缺陷调控等未来研究方向进行了分析与展望。