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本文对CZT探测器电极制备工艺进行了研究。主要内容如下:
1、采用I-V特性测试、超声波扫描(SAM)和电极粘附力测试了不同电极沉积工艺对于Au与p-CTT之间接触的影响。研究结果表明,溅射沉积的Au电极附着力大,但会对CZT表面造成一定的损伤,溅射Au电极与CZT不能很好地形成欧姆接触。化学沉积的Au电极可以与CZT形成比较好的欧姆接触,其与CZT表面附着力大,但是沉积工艺不易控制,电极不是很均匀。真空蒸发沉积的Au电极可以与CZT形成比较好的欧姆接触,且工艺容易控制,电极层比较均匀,只是其与CTT之间的附着力比较低。但可以考虑通过增加沉积电极后的退火工艺来改善这一缺点。
2、研究了热处理条件对于真空蒸发工艺制备的金属电极与CZT接触特性的影响。通过在不同温度、不同时间和不同气氛下对CZT接触电极的热处理研究,找到了理想的热处理工艺条件。结果表明,Au与p型CdZnTe在100℃的空气气氛中退火中2个小时,欧姆接触系数提高到0.92,电极与CZT之间的附着力提高了27%。A1与n型CdZnTe在100℃的空气气氛中退火中2个小时也可以提高附着力。但是电极内部均匀性在退火后会有所下降。
3、制备了两种CZT肖特基探测器(Al/n-CZT/Au和In/n-CZT/Au)和一种光电导型探测器(Al/n-CZT/Al)。采用I-V特性测试的数据计算得出:Au在两个肖特基器件中和n-CZT的接触势垒分别为0.904eV和0.956eV。通过能谱测试研究了光电导型和肖特基型两种CZT探测器,发现Au/n-CZT/Al肖特基器件的信噪比为2高于光电导型的Al/n-CZT/Al的信噪比1.75,其能谱响应也比Al/n-CZT/Al结构探测器更好。