溴化铊论文-陈征

溴化铊论文-陈征

导读:本文包含了溴化铊论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:溴化铊,大尺寸,晶体生长,性能研究

溴化铊论文文献综述

陈征[1](2017)在《大尺寸溴化铊单晶生长研究》一文中研究指出作为一种优异的核辐射探测材料,溴化铊(TlBr)具有原子系数高、禁带宽度大、电阻率高等优点,近年来受到了广泛的关注。当前对溴化铊晶体的研究主要集中于大尺寸、高质量、高稳定性等方面。本文研究采用垂直布里奇曼法生长TlBr单晶,成功生长出了直径15mm的大尺寸TlBr单晶,对单晶性能进行了系统的测试分析,并对晶体缺陷展开了初步研究。具体内容如下:采用垂直布里奇曼法生长了大尺寸TlBr单晶。研究了大尺寸TlBr单晶生长过程中出现的安瓿尖端气泡残留问题,并通过原料预烧及调整生长温场有效地解决这一问题。确定了合适的大尺寸TlBr单晶生长温场条件:温度梯度为10℃/cm,生长速率为0.5mm/h。对晶体的质量(结晶性、光学性能、电学性能等)进行了系统的表征研究。X射线衍射(XRD)及摇摆曲线测试结果表明晶体结晶性良好。电子背散射衍射(EBSD)测试表明,菊池线清晰、明锐,说明晶体完整性较好,取向成像图和反极图结果表明在扫描范围内晶体取向基本一致。此外,晶体具有较高的红外及紫外-可见光透过率,并由后者计算出晶体的禁带宽度约为2.8eV。通过I-V曲线测试结果计算出晶体的电阻率为10~(10)?·cm数量级。晶体对~(241)Am(59.5keV)放射源的能量分辨率达到44.37%。对大尺寸TlBr晶体缺陷进行了研究。X射线能谱仪(EDS)结果表明无论轴向还是径向,Tl:Br均大于1,说明在晶体中容易产生Br空位。与轴向相比,径向组分波动较小;而晶体轴向组分偏析较明显,但还是存在基本满足化学计量比的区域。正电子湮灭谱测试结果表明,晶体中除Br空位外,还存在Tl空位。对晶体中Tl空位的分布情况进行研究,发现在晶体中Tl空位分布均匀,没有明显聚集。通过热激电流谱(TSC)对晶体中的缺陷类型进行了研究,发现了TlBr晶体中存在四种缺陷类型,并拟合出了每个缺陷的电离能分别为:E_(T_1):0.1308eV、E_(T_2):0.1540eV、E_(T_3):0.3822eV、E_(T_4):0.538eV。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

郝小勇[2](2015)在《溴化铊探测器的研制》一文中研究指出溴化铊具有宽的禁带、高密度、高原子序数的特点,是一种很有前途的用来制备室温辐射探测器的材料。在安全检测、成像、辐射防护等领域具有巨大的潜在应用市场。溴化铊探测器的制备大致可分为以下步骤。首先用金刚石线锯把溴化铊晶体切割成薄(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2015年00期)

郝晓勇,何丽霞,何高魁[3](2016)在《溴化铊探测器的制备研究和测试》一文中研究指出溴化铊(Tl Br)晶体是制备室温γ射线及x射线探测器的优良材料,晶体平均原子序数高,对射线的阻止本领强;禁带宽度大,电阻率高,漏电流较小。因而,近年来倍受人们的关注,已成为目前研究的前沿热点之一。为此,该文对Tl Br核辐射探测器制备和测试进行了研究。(本文来源于《科技创新导报》期刊2016年07期)

段健[4](2016)在《溴化铊探测器晶片表面化学处理和欧姆电极研究》一文中研究指出作为一种室温核辐射探测器用宽禁带半导体材料,溴化铊(TlBr)晶体具有优良的发展前景。其较高的平均原子序数(Tl:81,Br:35)和密度(7.56 g/cm3),使得制备出的探测器件对射线的截止能力(100 keV吸收深度为0.32 mm)和探测效率更高。同时,其禁带宽度较大(2.68 eV),适于制作室温探测器件。另外,TlBr的晶体结构简单(CsCl型),熔点较低(460℃),便于利用熔体法进行TlBr单晶生长。TlBr单晶的完整性及其晶片的表面质量是决定探测器性能的关键因素。由于TlBr晶片的机械处理过程会在其表面引入机械损伤,这些损伤严重影响后期制作的电极质量以及器件的性能,本文对TlBr晶片化学抛光工艺进行了较系统的研究,在此基础上,对两种不同电极材料(Au和Ti)的欧姆接触性能展开了研究,主要内容如下:首先,采用相同的机械处理工艺制备出一系列的TlBr晶片,再利用不同的化学抛光工艺对其处理。通过对比晶片的表面形貌、光学特性、电学特性以及能谱响应,得到其优化的化学抛光工艺,溴甲醇浓度为5%,腐蚀时间60 s。在此工艺处理下的晶片样品表面粗糙度可以降低至10.978 nm,平均红外透过率可达到64.1%。随后,对该晶片表面溅射金电极,测得其等效电阻率为9.93×1010Ω·cm,对241Am放射源的能量分辨率为29.93%。同时,TlBr晶片表面化学腐蚀前后的XPS测试结果初步探究了溴甲醇溶液的化学抛光机理。另外,本文利用真空蒸镀的方法制备了Au/TlBr/Au和Ti/TlBr/Ti平面探测器,研究了其欧姆接触性能。通过对比这两种不同结构TlBr探测器的I-V、I-t以及能谱响应,结果表明,Ti/TlBr/Ti探测器对241Am放射源能得到更优的能量分辨率,达到26.48%。而Au/TlBr/Au探测器稳定性更好。同时,电极与晶片界面处的XPS拟合结果分析了两种欧姆电极结构的TlBr探测器性能不同的原因。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01)

郑志平[5](2015)在《溴化铊晶体的表面处理及性能研究》一文中研究指出由于TlBr晶体硬度较低,晶片的表面处理对晶体性能尤为重要。本文分别以去离子水、HBr溶液、以及5%的溴甲醇溶液做溶剂,以刚玉粉W0.5作为研磨介质,研究了溴化铊晶体的表面化学机械抛光对晶体性能的影响。通过对晶片表面进行背散射成像及红外透过测试,结果表明,抛光后的晶片表面形貌明显优于抛光前的晶片,其中采用去离子水作为溶剂的抛光液,由于其抛光过程为机械抛光,晶片表面缺陷较多,红外光透过较低;使用PH值为3的HBr溶液配制的抛光液,有较好的抛光效果,这主要是由于酸性溶液能对刚玉粉起到一定的软化作用,减小刚玉粉的棱角,使其颗粒变的圆滑,从而减少对硬度较低T1Br晶体的损伤;以5%的溴甲醇溶液做溶剂的化学机械抛光,所得晶片表面缺陷及表面反射最少,红外透过率最大。可见,采用化学机械抛光,可将机械作用、化学反应有效结合起来去除表面粗糙,还能有效地避免刚玉粉对晶片表面造成的损伤。(本文来源于《第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集》期刊2015-08-11)

郝晓勇[6](2014)在《溴化铊探测器制备工艺研究》一文中研究指出溴化铊(TlBr)晶体是制备室温γ射线及X射线探测器的优良材料,晶体平均原子序数高,对射线的阻止本领强;禁带宽度大,电阻率高,漏电流较小;化学稳定性好,机械加工性能好。在室温下,TlBr探测器对核辐射具有较高的探测效率和较好的能量分辨率。因而,近年来倍受人们的关注,已成为目前研究的前沿热点之一。TlBr核辐射探测器制备的主要工艺为:1)切割;2)化学抛光;3)蒸镀电极;4)封装在衬底上;5)测试。(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2014年00期)

周玉彬[7](2014)在《溴化铊探测器晶片的表面处理和二次退火研究》一文中研究指出溴化铊(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,制作的探测器在200V电压下漏电流为6.16×10-8A,室温下对241Am的能谱响应为27.92%。此外,本文还研究了晶片的二次退火对晶片欧姆接触的影响。首先研究了退火气氛对晶片性能的影响。分别在空气和氮气气氛下进行100oC退火,退火90分钟。研究表明,退火后晶片的漏电流都有一定程度的减小,电极接触变好。使用氮气气氛退火能有更好的效果。在此基础上研究了氮气气氛下退火温度对晶片性能的影响,晶片分别进行不同温度的退火(80oC,100oC,120oC,150oC,200oC,250oC),退火时间为90分钟。结果表明,150oC下的晶片漏电流减小最显着,且伏安特性曲线线性和对称性最好。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

余泳涛[8](2013)在《溴化铊晶体的电控梯度法生长研究》一文中研究指出溴化铊具有高平均原子序数(Tl:81,Br:35),高密度(7.56g/cm3),高电阻率(~1010Ω.cm),宽禁带宽度(2.68eV)等优点,是一种很有希望的核辐射探测用材料。然而,如何制备纯度高、质量好的大尺寸TlBr单晶一直是TlBr核辐射探测器研究的一个难题。本文结合双温区管式炉及电控梯度法,围绕溴化铊单晶的生长工艺展开研究,探索出了适合大尺寸溴化铊单晶生长的适宜工艺流程。本文着重研究了电控梯度法生长高质量溴化铊单晶的工艺流程,制备出Φ12mm的溴化铊晶体。X射线衍射表明晶体晶向单一、结构完整。通过对晶体生长工艺条件的对比研究,摸索出了适宜TlBr单晶生长的适宜工艺参数:实验设备为双温区管式炉及含15~25°锥角的密闭石英安瓿;原料为纯度在99.99%以上的TlBr粉体。生长炉温场呈线性梯度分布,温度梯度为10~13℃/cm,原料熔融温度在470℃~520℃之间,熔融态的原料以1.5℃/h的速率降温至450℃,然后以15~25℃/h的速率降温至330℃,保温6~10h,最后用6~8h冷却至室温。结合对晶体的光学和电学性能测试,着重研究了降温速率对晶体性能的影响。实验发现:当速率较慢时,新生晶体容易产生位错、层错、塑性相变等缺陷,降低晶体的透光性及载流子传输;当速率较快时,由于杂质分凝不充分及多晶核共同成长,晶体电阻率底,次生晶向较多。实验得出,1.5℃/h是适合Φ12mm直径溴化铊单晶生长的适宜降温速率。本文对退火也做了少量研究,通过对比在100℃-40h、180℃-40h、250℃-40h、320℃-40h、320℃-20h、320℃-80h、320℃-160h等七组退火参数下晶片退火前后光学及电学特性的改善情况,摸索出TlBr单晶退火的适宜参数:在320℃下保温40→80h。本文对大尺寸单晶生长工艺的研究具有指导性意义,对溴化铊单晶的生产和推广应用也具有一定的参考价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01)

陈先武[9](2013)在《溴化铊晶体生长与退火工艺研究》一文中研究指出溴化铊(TlBr)具有宽禁带(2.68eV)、高原子序数(Tl:81, Br:35)、高密度(7.56g/cm~3)、高电阻率(约10~(11)·cm)等特点,是一种非常有前途的半导体核辐射探测器材料。溴化铊材料的熔点(460oC)低且具有简单的ScCl型晶体结构,易采用熔体法生长晶体。溴化铊探测器具有能量分辨率高、线性范围广、脉冲上升时间短、体积小等优点,已广泛地应用于核医学、工业无损检测、环境监测、安全检查、航空航天、天体物理等领域。晶体的质量是影响探测器性能的关键因素。本文采用电控动态梯度法(EDG)进行溴化铊晶体生长,研究了不同的安瓿锥角和生长气氛对晶体生长质量的影响。分别在12度、20度和36度锥角的石英安瓿中生长溴化铊晶体,通过红外透过光谱和X射线衍射图谱分析得出在20度锥角的安瓿中生长的晶体质量最好,通过对晶体不同部位的晶片的X射线衍射测试来探索晶体生长中的晶向统一化过程。然后在真空、空气和氧气气氛下生长晶体,测试结果表明在氧气气氛下生长的晶体具有最好的质量,电阻率为5.64×10~(10) cm,室温下对241Am的能谱响应为29.03%。此外,本文还研究了退火温度、退火气氛对晶片性能的影响。分别在200、250、300、320和340oC下对晶片退火40小时,退火后晶片光学、电学性能得到了一定程度的提高,在320oC下退火具有最佳的效果。晶片在320oC不同气氛(空气、氩气、氧气)下退火的结果表明氧气具有较好的退火效果。在退火过程中,氧气扩散进入晶片中与Tl沉淀反应生成Tl_2O,Tl_2O能很好地溶于晶体中,从而减小了Tl沉淀的浓度,提高了晶片的光学、电学性能。大的氧分压具有更好的退火效果。在320oC、1atm氧气下退火后,晶片的电阻率为4.90×10~(11) cm,能量分辨率为21.99%。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01)

余泳涛,郑志平,周东祥,龚树萍,傅邱云[10](2012)在《溴化铊单晶的退火改性研究》一文中研究指出溴化铊是一种很有希望的核辐射探测器用材料,然而在晶体生长及晶片制备过程中往往会引入各种缺陷,导致器件性能恶化。本文对所制得的晶片在不同退火条件(退火温度100320C及退火时间20160h)下进行了退火研究,通过对晶片进行退火前后红外透过率,电阻率以及XRD的分析,研究了退火工艺条件对溴化铊晶片性能的影响,得到了适宜溴化铊单晶退火的工艺参数:在320℃下保温40到80h。(本文来源于《第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-06晶体结构、缺陷和表征》期刊2012-10-21)

溴化铊论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

溴化铊具有宽的禁带、高密度、高原子序数的特点,是一种很有前途的用来制备室温辐射探测器的材料。在安全检测、成像、辐射防护等领域具有巨大的潜在应用市场。溴化铊探测器的制备大致可分为以下步骤。首先用金刚石线锯把溴化铊晶体切割成薄

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

溴化铊论文参考文献

[1].陈征.大尺寸溴化铊单晶生长研究[D].华中科技大学.2017

[2].郝小勇.溴化铊探测器的研制[J].中国原子能科学研究院年报.2015

[3].郝晓勇,何丽霞,何高魁.溴化铊探测器的制备研究和测试[J].科技创新导报.2016

[4].段健.溴化铊探测器晶片表面化学处理和欧姆电极研究[D].华中科技大学.2016

[5].郑志平.溴化铊晶体的表面处理及性能研究[C].第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集.2015

[6].郝晓勇.溴化铊探测器制备工艺研究[J].中国原子能科学研究院年报.2014

[7].周玉彬.溴化铊探测器晶片的表面处理和二次退火研究[D].华中科技大学.2014

[8].余泳涛.溴化铊晶体的电控梯度法生长研究[D].华中科技大学.2013

[9].陈先武.溴化铊晶体生长与退火工艺研究[D].华中科技大学.2013

[10].余泳涛,郑志平,周东祥,龚树萍,傅邱云.溴化铊单晶的退火改性研究[C].第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-06晶体结构、缺陷和表征.2012

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