科创中国

行业领域

制造业,电气机械和器材制造业

需求背景

碲锌镉晶体以其优异的室温核辐射探测与红外探测性能，受到了越来越多的科研工作者的重视。其中以摩尔比为:0.96:0.04:1 的碲锌镉晶体被用于制造高性能红外长波甚长波碲镉汞探测器的外延衬底材料而尤为受重视。但由于碲锌镉晶体制作成本高，单晶率低、体积小等问题一直制约高性能探测器的使用及普及。目前国内外大都采用布里奇曼法进行碲锌镉晶体生长，该种方法容易造成碲锌镉晶体中Cd空位缺陷，位错密度大等问题。移动加热器法(Travelling heatermethod简称THM)是一种理论比较先进，可以明显降低碲锌镉晶体中的 Cd空位、位错数量，并提高晶体的纯度的方法。但 THM 法生长碲锌镉晶体也存在一定的技术困难，比如籽晶安放、建立稳定溶解-生长界面困难等。

需解决的主要技术难题

CdZnTe衬底目前仍是制备第三代MCT红外焦平面的首选材料，

1.大面阵焦平面器件要求大面积衬底，1K×1K的器件规模要求衬底的面积至少大于4cm×4cm，2K×2K的器件规模就要求衬底的面积达到8cm×8cm；

2.为了避免器件产生盲元，器件性能均匀一致，还要求衬底质量高而且均匀一致，没有孪晶、层错、夹杂等缺陷，位错密度低，分布均匀，不能形成短线或团簇等，尤其对于长波、甚长波器件，对衬底的质量要求更高；

3.由于要求苛刻，与线列焦平面相比，大面阵焦平面器件的成品率必然很低，这就要求必须有大量的衬底做为保障。

4.第三代MCT红外焦平面对CdZnTe衬底的面积、质量、材料均匀性都提出了非常苛刻的要求，为了降低成本，还要求CdZnTe衬底要有较高的成品率。

期望实现的主要技术目标

1.通过深入研究晶体生长理论，并与实践相结合，研究工艺因素对CdZnTe单晶生长的影响；

2.增大晶体直径；

3.提高单晶率，制备大尺寸高质量CdZnTe晶体衬底材料。

处理进度