用于生长探测器级碲锌镉单晶的移动加热器法的发展
材料科学
2023-12-12 v1 仪器与探测器
摘要
我们报告了用于生长探测器级Cd0.9Zn0.1Te（CdZnTe）单晶的实验室规模移动加热器法（THM）系统的自主设计与开发。THM系统主要由一个具有可调温度梯度（30 - 80 摄氏度/厘米）的双区炉、高精度平移（每天1 - 25 毫米）和旋转（1 - 50 转/分钟）组件组成，以满足生长探测器级CdZnTe单晶所必需严格条件。此外，THM系统中的一个称重传感器能够连续监测生长过程。我们进行了系统的生长实验，以优化各种生长参数，从而获得大晶粒单晶。在此，详细讨论了温度梯度和生长速率对晶粒尺寸增大的影响。每次成功的生长实验都能从100克CdZnTe的起始装料中产出至少四个尺寸为10 x 10 x 5 立方毫米的探测器级元件。我们使用劳厄法、近红外透射光谱和I-V特性评估了探测器元件的晶体性质和质量。我们识别出电阻率大于约1-10 吉欧姆-厘米的晶体，用于测试伽马射线探测。我们分辨出了137Cs的光电峰，在662 keV处的能量分辨率为4.2%，并且测得其电子迁移率寿命乘积约为3.3 x 10-3 平方厘米/伏特。以相对较高的μτ乘积演示伽马射线探测，证明了通过自主开发的THM系统成功生长了探测器级CdZnTe单晶。
引用
@article{arxiv.2312.06233,
title = {Development of travelling heater method for growth of detector grade CdZnTe single crystals},
author = {P. Vijayakumar and Edward Prabu Amaladass K. Ganesan R. M. Sarguna and Varsha Roy and S. Ganesamoorthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06233},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 9 figures