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1、作為一種室溫核輻射探測(cè)器用寬禁帶半導(dǎo)體材料,溴化鉈(TlBr)晶體具有優(yōu)良的發(fā)展前景。其較高的平均原子序數(shù)(Tl:81,Br:35)和密度(7.56 g/cm3),使得制備出的探測(cè)器件對(duì)射線的截止能力(100 keV吸收深度為0.32 mm)和探測(cè)效率更高。同時(shí),其禁帶寬度較大(2.68 eV),適于制作室溫探測(cè)器件。另外,TlBr的晶體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(CsCl型),熔點(diǎn)較低(460℃),便于利用熔體法進(jìn)行TlBr單晶生長(zhǎng)。
TlB
2、r單晶的完整性及其晶片的表面質(zhì)量是決定探測(cè)器性能的關(guān)鍵因素。由于TlBr晶片的機(jī)械處理過(guò)程會(huì)在其表面引入機(jī)械損傷,這些損傷嚴(yán)重影響后期制作的電極質(zhì)量以及器件的性能,本文對(duì)TlBr晶片化學(xué)拋光工藝進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,在此基礎(chǔ)上,對(duì)兩種不同電極材料(Au和Ti)的歐姆接觸性能展開(kāi)了研究,主要內(nèi)容如下:
首先,采用相同的機(jī)械處理工藝制備出一系列的TlBr晶片,再利用不同的化學(xué)拋光工藝對(duì)其處理。通過(guò)對(duì)比晶片的表面形貌、光學(xué)特性、電學(xué)特
3、性以及能譜響應(yīng),得到其優(yōu)化的化學(xué)拋光工藝,溴甲醇濃度為5%,腐蝕時(shí)間60 s。在此工藝處理下的晶片樣品表面粗糙度可以降低至10.978 nm,平均紅外透過(guò)率可達(dá)到64.1%。隨后,對(duì)該晶片表面濺射金電極,測(cè)得其等效電阻率為9.93×1010Ω·cm,對(duì)241Am放射源的能量分辨率為29.93%。同時(shí),TlBr晶片表面化學(xué)腐蝕前后的XPS測(cè)試結(jié)果初步探究了溴甲醇溶液的化學(xué)拋光機(jī)理。
另外,本文利用真空蒸鍍的方法制備了Au/TlB
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