多晶碘化汞厚膜的研制及其性能研究

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碘化汞具有禁带宽度大、原子序数高、体暗电阻率大等特点,因此多晶碘化汞厚膜被认为是X射线数字照相法直接转换器、医学成像中荧光检查法等的理想半导体材料.本论文在制备出高纯碘化汞多晶粉末的基础上,进行了多晶碘化汞厚膜的制备、表面处理以及电极制备的研究.本文采用"真空冷指升华法"制备高纯(6N)碘及采用"三温区气相合成法"合成生长碘化汞多晶原料,再采用"真空区域升华法"提纯碘化汞.ICP-AES法和X射线衍射研究表明,经过提纯后的碘化汞多晶粉末材料的杂质含量可控制在10<-5>级以下.建立了热壁物理气相沉积法(Hot-Wall PVD)实验装置,并以制备的高纯碘化汞为原料制备出碘化汞多晶厚膜.用XRD、金相显微镜等手段对制备的多晶碘化汞厚膜进行表征,结果表明膜的均匀性好且为(001)晶向优先取向生长.分析讨论了不同生长温度参数对生长膜的质量的影响.Ⅰ-Ⅴ特性测试表明,该膜具有低的漏电流和高的电阻率.通过采用不同腐蚀液对碘化汞多晶厚膜表面进行处理,结果表明用KI腐蚀的表面形成的腐蚀坑最少.研究了采用KI腐蚀液进行表面腐蚀的最佳工艺条件,同时对碘化汞经KI溶液腐蚀后的表面残留物进行了分析和讨论.对碘化汞电极制备中电极材料的选择、制备方法、以及接触特性进行了研究.通过几种材料(Au、Cr、Cu、Sn和石墨)制备的电极的Ⅰ-Ⅴ特性得出碘化汞器件的电极接触基本形成欧姆接触.从价格和易行的角度考虑,我们在一般的测试中采用涂覆胶体石墨电极.
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