【摘 要】
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CdZnTe(CZT)是制作室温γ射线及X射线探测器的优良材料, CZT核辐射探测器具有较高的探测效率和较好的能量分辨率。在CdZnTe探测器的制备过程中,晶体的表面处理和钝化是影响其
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CdZnTe(CZT)是制作室温γ射线及X射线探测器的优良材料, CZT核辐射探测器具有较高的探测效率和较好的能量分辨率。在CdZnTe探测器的制备过程中,晶体的表面处理和钝化是影响其性能的重要因素。为此本论文针对CZT核辐射探测器制备关键工艺—表面处理和钝化工艺进行了研究。CZT晶体具有脆性,容易在外力作用下产生裂纹,以至破碎。因此,在CZT晶体的切割过程中,应控制进刀速度以及冷却水的温度,避免因速度太快而造成“裂纹层”。经过反复试验研究,选择1mm/min切割速度,厚度为2.5 mm,切得的晶片适合探测器制备。机械研磨CZT晶片,在压力一定的情况下,研磨速度至关重要,速度太慢,影响研磨效率;速度太快,会导致CZT晶片破碎、发热,并使机械运动的平稳性变差,磨出的CZT晶片的表面平整性较差,甚至导致晶片破损。经过实验研究发现,对CZT晶片采用研磨速度为40转/分较合适。经过机械抛光后的CZT晶片,肉眼看上起很平整、光亮,但在显微镜下观看其表面仍有许多划痕和不洁的斑点。采用溴甲醇(BM)和乳酸乙二醇溶液(LB)对CZT晶体进行表面化学抛光,BMLB化学抛光液可以有效去除样品表面机械抛光所引入的划痕,使得表面变的光亮平整。XPS能谱分析表明, CZT晶片经过机械抛光后,其表面为富镉原子层;经过化学抛光后,其表面层为富碲原子层,因此不论是机械抛光或是化学抛光都会破坏晶体表面的化学配比。
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