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硒化镉单晶是半导体与光学晶体材料 高质量晶体制备难度大

2025-05-16 17:39      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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硒化镉单晶是半导体与光学晶体材料 高质量晶体制备难度大

  硒化镉单晶,常温下为深灰色晶体状,是一种直接跃迁II-VI族半导体材料,也是一种性能优异的非线性光学晶体材料。
 
  硒化镉,化学式为CdSe,是无机化合物,外观为灰棕色或红色结晶体状,熔点高、密度大、不溶于水,是一种半导体材料、光电材料。硒化镉晶体,包括六方晶系与立方晶系两种,立方晶系光学性能较差、稳定性较弱,而六方晶系禁带宽度大、电阻率高、光电性能优异。
 
  硒化镉单晶,为六方晶系、纤锌矿结构,可以用作固体激光器以及核辐射探测器的晶体材料。硒化镉单晶光学透过性优、光吸收系数低、激光损伤阈值较大,可以用来制造长波红外固体激光器。
 
  中国电子科技集团公司开发出一种硒化镉单晶材料,晶体尺寸≥10mm×12mm×50mm,吸收系数a1(@2-3µm)≤0.02cm-1、a2(@8-15μm)≤0.01cm-1,电阻率1×108Ω·cm或~5×1010Ω·cm,基于此材料制作的长波红外固体激光器可以用于武器装备制造领域。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国硒化镉单晶行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,硒化镉单晶平均原子序数较大、电阻率较高、载流子迁移率较大、高能射线阻止能力较高、禁带宽度较大,可以用来制造室温核辐射探测器,用来探测X射线、γ射线。此外,硒化镉单晶也可以用来制造光电二极管、光导摄像管、光电探测器、光电池等。
 
  室温核辐射探测器具有能量分辨率高、探测效率高、体积小、重量轻等优点,可以广泛应用在核医学、核物理、资源勘探、无损检测、环境监测、航天、军事等方面,在核技术领域具有不可或缺性。硒化镉单晶是制造室温核辐射探测器潜力最大的半导体材料之一。
 
  硒化镉单晶的质量直接影响固体激光器、核辐射探测器等下游产品的性能,生长过程中需要控制晶格缺陷。硒化镉单晶的制备工艺较多,主要有气相生长法、溶液生长法、熔体生长法、区熔生长法等,但均存在不足之处。由于高纯度、高电阻、高质量的硒化镉单晶制备难度大,一直以来,硒化镉单晶未能得到充分利用。
 
  新思界行业分析人士表示,在我国,硒化镉单晶相关研究机构主要有四川大学、天津科技大学、西华师范大学、哈尔滨工业大学、河北工业大学、中国电子科技集团公司第四十六研究所等。其中,四川大学承担了国家863计划“硒化镉单晶体生长及其室温核辐射探测器器件研究”项目,相关研究成果较多;哈尔滨工业大学申请了一项名为“一种顶部籽晶导热的硒化镉单晶气相生长方法”的发明专利。
 
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