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CdZnTe核辐射探测器由于可在室温下工作,并且对X、γ射线有较高的探测效率和较好的能量分辨率,因此可广泛应用在核安全、坏境监测、医学诊断、天体物理研究等领域.而高电阻率(≥10<8>Ω·cm),完整性好的CdZnTe晶体是研制高性能的CZT X-、γ-射线探测器的关键.为获得高性能的CdZnTe材料,除了进一步完善晶体生长工艺外,研究CdZnTe材料的热处理具有重要的意义.本文的主要研究内容与结果如下:1、本文研究了高温CdTe晶体相图的精细结构并由此初步确定了CdZnTe晶体热处理温度的上限;利用热力学关系估算了Cd<,1-x>Zn<,x>熔体的组元平衡分压,获得了热处理过程中采用特定Cd/Zn气氛分压所需的Cd<,1-x>Zn<,x>合金源的组成及控制温度.对于生长态的非掺杂Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶片采用在Cd/Zd气氛下进行热处理,重点研究了热处理工艺中的关键参数,包括热处理温度、时间、Cd/Zn分压以及热处理后的冷却方式对Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶体电学性能和各类结构性缺陷的影响.研究结果表明,在Cd/Zn气氛下采用优化的热处理工艺使典型样品的电阻率达到6.97×10<8>Ω·cm,红外透过率提高到64﹪,同时使晶片的各类结构性缺陷明显减少.2、首次提出并开展了In扩散工艺对Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶体的掺杂研究.采用汽相掺杂和晶片表面真空镀In两种方法对非掺杂Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶片进行了掺In热处理.研究了热处理温度、时间和P<,ln>等工艺参数对晶片电学性能、红外透过率以及Te沉淀相/夹杂的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下经过适当的掺In热处理能够有效提高晶片的电阻率,最高达到9.1×10<9>Ω·cm,接近国际上CdZnTe晶体掺In生长所报道的数据水平,红外透过率提高到65﹪,同时使晶片的其它性能得到明显改善.此项研究结果未见有文献报道.3、采用在Te气氛下对In-Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶片进行了热处理研究.分别研究了热处理温度、时间和PTc等热处理条件对晶片电学性能和红外透过率的影响.实验结果表明,在过饱和Te气氛下采用优化的热处理工艺能够有效提高In-Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶片的电阻率和红外透过率,分别达到5.7×10<8>Ω·cm和63﹪.4、建立了热处理过程中CdZnTe晶片电阻率和导电类型变化的物理模型.结合实验数据,通过推算首次获得了Cd原子在Cd<,0.9>Zn<,0.1>Te晶体中的自扩散系数:2.33×exp(-2.38ev/kT)(873K~1073K).此结果与国外报道的Cd原子在CdTe晶体中的自扩散系数较为吻合.