具有复合钝化层的CZT膜复合材料、核辐射探测器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有复合钝化层的CZT膜复合材料、核辐射探测器件及其制备方法，属半导体探测材料制造技术领域。本方法是先通过近空升华法在导电玻璃衬底上沉积碲锌镉膜，在进行抛光和腐蚀之后，再在碲锌镉膜上通过磁控溅射方法依此沉积碲化镉、硫化锌的复合钝化层。之后在N

【技术实现步骤摘要】
具有复合钝化层的CZT膜复合材料、核辐射探测器件及其制备方法
本专利技术涉及一种碲锌镉材料、器件及其制备方法，特别是一种碲锌镉膜及其制备方法，还涉及一种快速制备碲锌镉材料制备方法，属于无机非金属材料制造工艺

技术介绍
碲锌镉(CdZnTe)以下简称CZT，是一种重要的化合物半导体材料，由于其具有较高的平均原子序数，可以用来探测高能粒子射线，例如γ射线和X射线等。与常见的硅(Si)、锗(Ge)等半导体材料相比，CZT具有更高的本征电阻率、以及较大的禁带宽度，是制备辐射探测器的良好化合物半导体材料。这些优点使CZT基探测器具有器件尺寸小、能量分辨率高、室温下的暗电流较小的特点。基于CZT的辐射探测器具有广泛的应用领域，在基础科学、安全检测、空间研究、医疗诊断以及工业探伤等领域提供了新的探测技术途径。随着大面积平板成像探测器等技术的发展，对CZT材料提出了更高的要求。但由于制备成本高、生长周期长且制备高质量、大面积的CZT单晶困难等问题，CZT单晶受到工艺和成本的限制，难以满足大面积探测器的需求，研究者们的焦点转向了多晶CZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有复合钝化层的碲锌镉膜复合材料，其特征在于：采用衬底-半导体-复合钝化层的三明治结构的组合形式的复合CZT膜的结构，依次由衬底、CZT膜、复合钝化层三部分进行层叠沉积而成；选取纯度不低于99％的高纯CZT多晶材料作为近空间升华的原料，采用近空间升华方法在衬底上制备CZT膜，然后将CZT膜经抛光和腐蚀后，采用射频磁控溅射沉积方法在CZT膜上继续生长碲化镉和硫化锌复合钝化层，得到具有复合钝化层的碲锌镉膜复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有复合钝化层的碲锌镉膜复合材料，其特征在于：采用衬底-半导体-复合钝化层的三明治结构的组合形式的复合CZT膜的结构，依次由衬底、CZT膜、复合钝化层三部分进行层叠沉积而成；选取纯度不低于99％的高纯CZT多晶材料作为近空间升华的原料，采用近空间升华方法在衬底上制备CZT膜，然后将CZT膜经抛光和腐蚀后，采用射频磁控溅射沉积方法在CZT膜上继续生长碲化镉和硫化锌复合钝化层，得到具有复合钝化层的碲锌镉膜复合材料。


2.根据权利要求1所述具有复合钝化层的CZT膜复合材料，其特征在于：制备所述复合钝化层的陶瓷靶材纯度不低于99.99％；
或者，选取纯度为99～99.99999％的高纯CZT多晶材料作为近空间升华的原料。


3.根据权利要求1所述具有复合钝化层的CZT膜复合材料，其特征在于：衬底采用无机材料基底或半导体材料基底。


4.根据权利要求3所述具有复合钝化层的CZT膜复合材料，其特征在于：衬底采用Si、GaAs、SiO2或导电玻璃。


5.根据权利要求1所述具有复合钝化层的CZT膜复合材料，其特征在于：复合钝化层的厚度为150～250nm；
或者，所述衬底的厚度不低于1mm；
或者，CZT膜的晶粒尺寸不低于1μm；
或者，CZT膜的厚度不低于250μm。


6.一种权利要求1所述具有复合钝化层的CZT膜复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.衬底预处理过程：
选取厚度不低于1mm的衬底，将衬底进行清洗后，用高纯氮气吹干，得到洁净干燥的衬底，备用；
b.CZT膜生长过程：
按照材料所含杂质浓度比例作为材料纯度的计算方法，选取纯度为99～99.99999％的高纯CZT多晶材料作为近空间升华的原料，在所述步骤a中完成预处理后的洁净干燥的衬底上生长CZT膜；在生长CZT膜时，控制生长环境的真空度为1.0×10-4Pa～2.0Pa，控制衬底加热温度为100～800℃，控制升华源加热温度为100～800℃，控制衬底与升华源之间的距离为1～10mm，并控制生长时间为180～360min；控制托盘旋转的速率不大于10rad/min，待CZT膜制备工艺结束后，使CZT膜进行自然冷却至室温，取出CZT膜，即得到CZT膜；
c.机械抛光过程：
将制备好的CZT膜用用粒径为0.05um的Al2O3抛光液进行机械抛光，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N2保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲，别佳瑛，陈卓睿，尚艺，黄浩斐，李洪伟，黄健，唐可，王林军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31