室温核辐射探测器用TlBr单晶生长机理及器件技术研究

溴化铊（TlBr）具有原子序数高、密度大、禁带宽的特点，是目前国际上研究十分活跃的一种高能射线探测用新型半导体材料。与目前采用的Ge、Si、CdZnTe等半导体探测材料相比，TlBr由于其材料优异特性成为制备高能X、γ射线探测的理想材料。本项目利用垂直梯度凝固法生长TlBr单晶，深入研究TlBr晶体生长动力学机制及缺陷热力学，探明温度梯度、生长速率、安瓿直径、熔体温度等对晶体的生长界面、晶体完整性及晶体光学和电学性能的影响，制备完整性好、光电特性优良、可重复性好的TlBr单晶；在此基础上对探测器晶片尺寸、表面处理工艺、电极材料类型、电极结构、及探测器测试参数进行系统研究，以获得具有国际水平的TlBr探测器。将晶体参数与探测器参数从机理上得以联系，从而可对探测器工作机制获得进一步认识，并为探测器性能参数的调控提供理论基础。