本文關(guān)鍵詞：碘化銦多晶提純及薄膜制備

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【摘要】：隨著化石能源的日益枯竭,風能、核能和光伏發(fā)電被譽為是解決全球能源和環(huán)境污染的三大技術(shù),其中核能的安全利用和檢測逐漸成為研究熱點。核輻射探測半導體材料有著廣闊的發(fā)展前景,而碘化銦(InI)晶體以其較大的禁帶寬度,電阻率和載流子遷移率-壽命積,較高的探測效率和能量分辨率等優(yōu)異性質(zhì),得到了國際核輻射探測材料研究領(lǐng)域的重點關(guān)注。鑒于碘化銦晶體在核輻射探測等領(lǐng)域的誘人前景,本文主要基于晶體缺陷和薄膜生長等結(jié)晶學理論,一方面探討了高純、近化學計量比的碘化銦多晶的提純工藝,并對樣品的組分、結(jié)構(gòu)以及雜質(zhì)濃度進行了表征;另一方面探討了制備碘化銦多晶薄膜的具體生長工藝,通過對其結(jié)構(gòu)和光學性能的分析細致探討了碘化銦多晶薄膜應用到核輻射探測器中的可行性。首先,對碘化銦晶體的能帶結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等基本特性,晶體生長過程中幾種常見缺陷的形成機理及其影響,以及薄膜生長過程的各個階段進行了詳細論述和分析,為接下來的實驗提供了理論基礎(chǔ)。其次,通過對區(qū)熔提純原理以及碘化銦多晶特性分析,獲得了適于碘化銦多晶區(qū)熔提純的速率、溫度等工藝參數(shù)。利用水平區(qū)熔法對碘化銦多晶進行了提純,最后通過X射線粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡-能譜儀(SEM-EDS)以及電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)對提純前后的碘化銦多晶的晶格結(jié)構(gòu)、形貌組分以及雜質(zhì)濃度進行了詳細表征。最后,采用真空蒸發(fā)法制備了碘化銦多晶薄膜,通過XRD、SEM以及紫外可見分光光度計(UV-Vis)對所制備的碘化銦多晶薄膜晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌以及光學性能等進行了詳細表征。
【關(guān)鍵詞】：核輻射探測器 提純 多晶薄膜 碘化銦
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O614.372;TL81
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 室溫半導體核輻射探測材料研究背景9-11
• 1.2 室溫半導體核輻射探測器的工作原理11-13
• 1.3 碘化銦晶體的研究進展13-14
• 1.4 課題研究的目的及意義14-15
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 結(jié)晶學理論基礎(chǔ)17-30
• 2.1 碘化銦的基本性質(zhì)17-19
• 2.1.1 碘化銦的晶體結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.2 碘化銦的能帶結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.3 碘化銦的基本材料性質(zhì)19
• 2.2 晶體缺陷19-23
• 2.2.1 點缺陷19-21
• 2.2.2 線缺陷(位錯)21-23
• 2.2.3 面缺陷23
• 2.3 薄膜生長理論概述23-29
• 2.3.1 吸附24-25
• 2.3.2 表面擴散25-26
• 2.3.3 凝結(jié)26-27
• 2.3.4 薄膜的形核和生長27-28
• 2.3.5 連續(xù)薄膜的形成28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 碘化銦多晶提純30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 碘化銦多晶合成30-34
• 3.2.1 碘化銦多晶合成原理30-31
• 3.2.2 氣相生長法簡介31-32
• 3.2.3 碘化銦多晶的合成工藝32-34
• 3.3 碘化銦多晶提純34-38
• 3.3.1 晶體提純方法34-37
• 3.3.2 碘化銦多晶提純37-38
• 3.4 碘化銦多晶的提純效果表征38-42
• 3.4.1 X射線粉末衍射分析39-40
• 3.4.2 SEM-EDS分析40-41
• 3.4.3 ICP-AES分析41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 碘化銦多晶薄膜制備及表征43-54
• 4.1 引言43
• 4.2 多晶薄膜制備43-47
• 4.2.1 薄膜的制備方法43-46
• 4.2.2 碘化銦多晶薄膜制備46-47
• 4.3 碘化銦多晶薄膜的性能表征47-53
• 4.3.1 X射線粉末衍射分析48-50
• 4.3.2 SEM分析50
• 4.3.3 光學性質(zhì)分析50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果60-61
• 致謝61

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本文編號：658902