溴化铊探测器晶片的表面处理和二次退火研究

发布时间：2023-01-09 11:47

　　溴化铊（TlBr）作为一种很有前途的室温半导体核辐射探测器材料，近些年被国内外广泛研究。TlBr材料有其独有的特点，高原子序数（Tl:81, Br:35）和高密度（7.56g/cm3）使其对高能射线有较强的阻止本领，宽禁带（2.68eV）能保证探测器在室温下稳定的工作且拥有小的噪声。TlBr探测器具有较高的探测效率和较好的能量分辨率，已广泛应用于空间物理学、医学和军事领域。然而在探测器的制备过程中，晶片表面的损伤层、结构缺陷以及恶劣的电极接触，严重影响了器件的性能。所以在晶片的制备工艺中，晶片的表面处理和电极制作扮演着重要的角色。然而，关于TlBr晶片表面处理工艺和电极制备工艺尚未见详细的报道，因此本文就TlBr晶片的表面处理工艺，以及晶片的二次退火进行了较为深入的研究。 本文采用电控动态梯度法（EDG）生长溴化铊晶体，研究了不同的抛光方式对晶片表面质量的影响。首次将化学机械抛光引入到TlBr晶片的表面处理工艺中，比较了传统处理工艺（机械抛光、化学腐蚀）同化学机械抛光工艺对晶片表面粗糙的去除效果，并测试了不同抛光处理后晶片的性能。测试表明，化学机械抛光的晶片表面质量最好，制作的探... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 室温半导体核辐射探测器简介
    1.3 TlBr 核辐射探测器的国内外研究现状
    1.4 本文内容介绍
2 TlBr 晶体生长
    2.1 TlBr 多晶粉体来源
    2.2 熔体法生长 TlBr 理论依据
    2.3 电控动态梯度法 EDG 生长 TlBr 单晶介绍
    2.4 炉温测试及控温程序设定
    2.5 本章小结
3 TlBr 晶片的表面处理与性能研究
    3.1 半导体表面理论
    3.2 TlBr 晶体的切割
    3.3 TlBr 晶体的研磨
    3.4 TlBr 晶片的抛光处理
    3.5 TlBr 晶片的第一次退火处理
    3.6 TlBr 晶片的表面形貌
    3.7 TlBr 晶片的光学性能
    3.8 TlBr 晶片的 X 射线衍射分析
    3.9 TlBr 晶片的电极制备与伏安特性
    3.10 TlBr 晶片的探测器性能
    3.11 TlBr 晶片的化学机械抛光原理
    3.12 本章小结
4 TlBr 晶片的二次退火研究
    4.1 实验过程
    4.2 性能测试
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ga As核辐射探测器研制的初步结果[J]. 王柱生,肖国青,谭继廉,李占奎,卢子伟,鲍志勤,张玲,李龙才,张宏斌.  核电子学与探测技术. 2007(02)
[2]双温区生长CdSe单晶及其红外表征[J]. 叶林森,赵北君,朱世富,何知宇,任锐,王瑞林,钟雨航,温才,李佳伟.  功能材料. 2006(11)
[3]硒化镉（CdSe）单晶体的变温霍尔效应研究[J]. 温才,赵北君,朱世富,王瑞林,何知宇,任锐,罗政纯,李艺星.  功能材料. 2005(10)
[4]退火对Ni/3C-SiC欧姆接触的影响[J]. 蒲红斌,陈治明,封先锋,李留臣.  固体电子学研究与进展. 2005(01)
[5]室温半导体CdZnTe（CdTe）探测器性能综述[J]. 艾宪芸,魏义祥.  核电子学与探测技术. 2004(03)
[6]n-GaN上Ti/Al电极的表面处理与退火[J]. 刘磊,陈忠景,何乐年.  半导体光电. 2004(02)
[7]室温半导体核辐射探测器新材料及其器件研究[J]. 朱世富,赵北君,王瑞林,高德友,韦永林.  人工晶体学报. 2004(01)
[8]砷化镓抛光片总厚度变化研究[J]. 杨洪星,吕菲,赵权,刘春香.  半导体情报. 2001(05)
[9]XRD摇摆曲线在单晶基片质量检测中的应用[J]. 宁永功,姬洪,王志红,刘爽.  现代仪器. 1999(04)
[10]半导体光电探测器[J]. 张佐兰,孟江生,陈卫东,魏同立.  半导体光电. 1990(01)

博士论文
[1]室温核辐射探测器用T1Br材料的制备与改性研究[D]. 余石金.华中科技大学 2009
[2]CdZnTe晶片表面化学处理及欧姆接触特性的研究[D]. 汪晓芹.西北工业大学 2006

硕士论文
[1]溴化铊晶体生长与电极材料研究[D]. 王晶.华中科技大学 2012



本文编号：3729133