碘化汞(α-HgI₂)因其組元原子序數(shù)高、體暗電阻大、漏電流小和能量分辨率高等優(yōu)點(diǎn),制成的α-HgI₂探測(cè)器在國(guó)防、核醫(yī)學(xué)、高能物理學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碘化汞晶體在[001]方向上電學(xué)性能最佳,因此控制晶體生長(zhǎng)獲得具有[001]晶向的晶體是碘化汞晶體商業(yè)化、工業(yè)化的發(fā)展方向。從熱力學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)角度,有很多理論可以預(yù)測(cè)晶體平衡形貌;從動(dòng)力學(xué)角度也可以通過參數(shù)調(diào)整有效控制晶體結(jié)晶外形。然而從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)綜合角度統(tǒng)一考慮晶體生長(zhǎng)控制工藝的研究鮮有報(bào)道。晶體形貌的主要影響為晶體生長(zhǎng)速率,本文擬從溶液法生長(zhǎng)α-HgI₂晶體出發(fā),研究晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)等因素對(duì)生長(zhǎng)速率的影響,結(jié)合晶體生長(zhǎng)環(huán)境(外部因素)嘗試建立一種晶體形貌可控的生長(zhǎng)方法/理論,為碘化汞單晶、多晶的形貌控制提供工藝參考。分析認(rèn)為溶解焓是影響晶體生長(zhǎng)速率和晶體形貌的關(guān)鍵因素之一。論文研究了等溫等壓碘化汞晶體的溶解焓,并根據(jù)α-HgI₂晶體各晶面的原子沉積規(guī)律推斷晶體的溶解過程。遵循能量最低效應(yīng),構(gòu)建晶體層(001)面上的流相...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 碘化汞的晶體結(jié)構(gòu)
    1.3 碘化汞晶體的生長(zhǎng)方法
        1.3.1 氣相法
        1.3.2 溶液法
    1.4 碘化汞的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 碘化汞晶體形貌研究
        1.5.1 晶體生長(zhǎng)熱力學(xué)
        1.5.2 晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)
    1.6 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義
        1.6.1 本課題研究的目的和意義
        1.6.2 本文的研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
    2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
        2.3.1 XRD
        2.3.2 偏光顯微鏡
    2.4 模擬軟件
        2.4.1 Materials Studio軟件
        2.4.2 WinXMorph軟件
        2.4.3 DIAMOND軟件
3 α-HgI₂晶體形貌控制機(jī)理
    3.1 熱動(dòng)力學(xué)因素分析
    3.2 α-HgI₂晶體能量計(jì)算
        3.2.1 布拉維法則(BFDH)
        3.2.2 生長(zhǎng)形態(tài)法(growth Morphology)
        3.2.3 封端法輔助切面法
    3.3 α-HgI₂晶體的生長(zhǎng)速率
        3.3.1 晶體取向因子εhkl

        3.3.2 晶面間距d_hkl

        3.3.3 配位數(shù)n_hkl

        3.3.4 溶解焓
        3.3.5 有效生長(zhǎng)單位的摩爾分?jǐn)?shù)X₍A(hkl)^eff

        3.3.6 臺(tái)階棱邊能?_hkl
step

        3.3.7 晶面生長(zhǎng)速率的計(jì)算
        3.3.8 α-HgI₂ 晶體形貌模擬
    3.4 本章小結(jié)
4 α-HgI₂晶體生長(zhǎng)
    4.1 α-HgI₂晶體近平衡下的形貌分析
    4.2 α-HgI₂晶體實(shí)際生長(zhǎng)形貌
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3818450

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