一、高纯元素合成碘化汞及其单晶的生长（论文文献综述）
刘渝城[1]（2020）在《大尺寸高质量钙钛矿单晶生长及其光电性能研究》文中指出有机无机铅卤化物钙钛矿半导体由于其组分可调、简单的溶液制备方法、强的光吸收能力、低的材料成本等优点使得它们的多晶薄膜在光伏和光电应用研究方面取得了快速进展。然而,在多晶薄膜中存在的大量晶界和缺陷被证明是导致离子迁移和快速分解的主要原因,这也是导致钙钛矿太阳电池低稳定性和严重迟滞效应的两个主要因素。与多晶薄膜相比,没有晶界的钙钛矿单晶由于具有更优异的性质,如更长的载流子寿命和扩散长度,更低的体缺陷态密度,更高的载流子迁移率以及更宽的光谱吸收范围等,显着增强了其光电特性。然而,目前报道的钙钛矿单晶仍然存在以下不足:（1）单晶尺寸较小,质量不够高,限制了器件性能进一步提升和应用。（2）单晶的体电阻率较小,使得其光电器件暗电流过高。（3）单晶内部的离子容易迁移,尤其是在高电场下离子迁移异常明显,导致探测器响应不稳定,响应速度较慢,器件信噪比低,基线漂移严重,器件电极被破坏,继而降低器件的稳定性。（4）钙钛矿单晶中普遍含有大量的高毒性铅,极大地限制了其广泛应用。因此,针对以上问题,本文围绕高质量大尺寸钙钛矿单晶的生长策略、反应机理、溶解-结晶平衡、结构维度设计、毒性铅的替换及其光电探测性能,开展的系统研究工作如下:Ⅰ.通过优化晶体成核和生长过程,研发了一种低温梯度结晶（LTGC）的方法,制备了尺寸为47 × 41 × 14 mm3的高质量三维（3D）结构钙钛矿CH3NH3PbBr3单晶。该单晶表现出优异的光电性质,如低的缺陷态密度、高的载流子迁移率、长的载流子寿命和扩散长度。使用该单晶制备的光探测器具有高的工作稳定性,大的外量子效率（13453%）,高的探测率（8 × 1013 Jones）以及短的响应时间（15.8μs）。Ⅱ.开发了迁移率为81±5 cm2 V-1s-1、载流子寿命为899±127 ns、缺陷态密度为6.2±2.7×109 cm-3的高质量3D结构钙钛矿单晶。基于该单晶进一步设计和制备了由729像素组成的大面积（约1300mm2）传感器阵列成像组件,实现了优异的成像性能。Ⅲ.提出了一种外围诱导结晶策略,成功地生长了大面积可弯曲的2D结构钙钛矿（C6H5C2H4NH3）2PbI4薄膜单晶（SCM）,最大面积超过2500 mm2,厚度最薄为0.6μm。这些薄膜单晶具有低的缺陷态密度、优异的光响应均匀性和长期稳定性。利用这些薄膜单晶,设计并制备了柔性光探测器,其外量子效率为26530%,响应率为 98.17 AW-1,探测率为 1.62 × 1015 cm Hz1/2 W-1。Ⅳ.研发了一种溶液表面张力控制结晶的方法成功生长了大尺寸2D结构块体钙钛矿单晶,最大尺寸为36mm。基于这些单晶,设计制备了光探测器,研究了光电响应的各向异性,发现在（001）面制备的探测器具有更高的光响应性能。V.开发了一种有效的多余晶核消除策略生长英寸级高质量0D结构、非铅类钙钛矿（CH3NH3）3Bi2I9单晶。该单晶具有非常低的离子迁移率,高的体电阻率和优异的环境稳定性。基于该单晶制备的X射线探测器灵敏度高达1947 μC Gyair-1 cm-2,探测限为83 nGyair s-1,响应时间为23.3 ms。此外,由于该单晶探测器具有低的基线漂移（5.0 × 10-10 nA cm-1 s-1 V-1）和良好的X射线响应性能,进而实现了首例0D结构无铅类钙钛矿单晶X射线成像系统。
许平[2]（2020）在《CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究》文中研究表明随着核技术的广泛应用,核辐射探测器所面临的应用环境也变得越来越苛刻。辐射防护及辐射环境的安全可控也变得越来越重要。传统的半导体材料如硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等制成的半导体核辐射探测器,已经难以满足核裂变、核聚变、加速器、外太空等高温、高辐射环境下安全服役的要求,必须寻找新的材料制作新一代核辐射探测器。金刚石具有优异的光、电、热、机械及抗辐照性能,己成为制作新一代辐射探测器的首选材料。探测器级金刚石膜的制备、金刚石探测器的研制、各种辐射环境中金刚石膜探测器的应用,已经成为国内外辐射探测技术领域比较热门的课题。由于辐射探测技术往往与国防建设等有着直接密切的关系,目前人工合成高品质的金刚石及金刚石探测器核心技术,主要掌握在奥地利、美国的少数几家公司手中,我国使用的一些高品质金刚石探测器依赖于进口。研制用于强辐射环境下的高品质金刚石探测器,掌握自主知识产权,有利于实现核心部件的国产化。本文简要阐述了核辐射的概念、四种常见核辐射的探测原理、三类辐射探测器及探测器主要的性能指标、金刚石探测器的三个优势特点。重点介绍了国内外金刚石探测器相关的研究进展,通过分析金刚石探测器对带电粒子、中子探测的工作原理、金刚石探测器的性能指标、制作方法等,归纳总结出了金刚石探测器的制备所面临的难点和解决办法。最为突出的困难是:人造金刚石膜是有缺陷的晶体材料,材料品质难以达到探测器理想性能的要求。解决办法一是优化制备工艺过程参数提高金刚石膜的纯度并减少晶界缺陷,满足探测器的要求。二是设计制备多样化的金刚石探测器电极结构,满足不同环境安全服役的需求。本文采用优化了的电子辅助化学气相沉积装置（Electron Assisted Chemical Vapor Deposition,EACVD）制备了探测器级金刚石膜。依据各种服役环境的需求,研制了X射线、中子、磁脉冲等三种金刚石膜探测器。并分别在Z箍缩X射线、核聚变中子辐射、大脉冲电流强磁场辐射环境下,进行了一系列探测、实验评价。本文采用蒸发率明显低于钨、热电子发射率要比钨高近1个数量级的钽热丝替代原EACVD装置中的钨热丝,并将钽热丝阵列丝间距优化减至4mm、热丝均匀等离子体面积优化增至60mm×60mm;将原EACVD装置中的沉积台冷却水道优化为环状细流道,以提高金刚石膜沉积台温度均匀性;将原EACVD装置中的直流放电模式优化为脉冲放电模式,抑制电弧放电以减少热丝溅射形成的膜杂质,并制备出了晶粒尺度达百微米级的高纯度金刚石膜。针对Z箍缩装置X射线探测的特点,本文将叉指宽度为25μm、相邻叉指间距为25μm的叉指电极,印在60mm×60mm×500μm的晶粒尺度百微米级高纯金刚石膜上,制成X射线探测器,并在Z箍缩强X射线装置上进行了实验测量,验证了该金刚石探测器具有良好的鲁棒性,可应用于高能量脉冲X射线探测。本文采用4.5mm×4.5mm×500μm的单晶金刚石膜和由一个平板金电极与一个轨道形金电极形成的三明治结构,研制出了用于氘氚聚变中子探测的金刚石中子探测器。电场分布数值模拟结果表明该结构电极附近电场明显增强,单位面积的电极收集的电流强度也增强了2倍;在30kV/cm的电场下,实测的探测器暗电流小于0.1nA;该探测器测量的D-T聚变中子源通量约为7.5×105/（s.cm2）,并测到了中子能谱12C（n,α）9Be反应的中心为8.28MeV的特征峰,其能量分辨率优于1.69%;同时还检测到了一个中心能量为6.52MeV的12C（n,n’）3α反应特征峰,其能量分辨率大于7.67%。本文采用优化后的EACVD装置制备了厚度为20μm的多晶金刚石膜作为基体和绝缘材料;利用金刚石膜正反表面上刻印内径、宽度和厚度分别为0.8 mm、50μm和1μm的金环组成两个对称的差分回路研制出了差分磁探针。脉冲磁场的实际测量结果表明,该差分磁探针信号匹配符号反转、显示了良好的共模抑制比、具有ns级时间分辨率和mm级空间分辨率。
张鹏[3]（2019）在《全无机钙钛矿溴铅铯晶体的生长及性质研究》文中提出近年来,卤化物钙钛矿材料由于具有大的光吸收系数、高的载流子迁移率、长的载流子扩散长度等优异的光电特性,引起了人们的广泛关注,成为功能材料领域的研究热点。典型的卤化物钙钛矿结构的通式为ABX3,其中,A=CH3NH3、CH（NH2）2、Cs;B=Pb、Sn、Ge;X=Cl、Br、I。该类材料还有着高的缺陷容忍度、易制备、成本低等优点,使其在太阳能电池、发光二极管、光电探测器、X射线和γ射线探测器以及激光等光电器件领域展现了极好的应用前景。与有机-无机杂化钙钛矿相比,全无机晶体溴铅铯（CsPbBr3）用无机Cs+取代了易挥发的有机阳离子,从而具有更好的热稳定性及对空气中水分不敏感的特性,并保留了优异的光电性能。本论文的内容分为五章:第一章主要综述了目前金属卤化物钙钛矿材料的研究背景及发展现状,而后详细介绍了常见的全无机金属卤化物钙钛矿的晶体结构、生长方法及在诸多领域的应用前景。基于这些总结,提出了本论文的选题依据、目的及主要研究内容。第二章主要介绍了 CsPbBr3多晶料的制备及提纯工艺的探索,成功制备了高纯的CsPbBr3多晶料。采用溶液法和固相法分别进行了 CsPbBr3多晶料的合成,通过粉末XRD测试发现所得产物均为CsPbBr3。采用布里奇曼法对溶液法和固相法所得多晶料分别进行定向凝固提纯,在提纯过程中,溶液法合成的CsPbBr3多晶料的表面出现了白色物质的富集,经粉末XRD分析其为CsPb2Br5杂相。固相法合成的CsPbBr3多晶料经多次重复提纯,颜色逐渐由褐色转变为橙色,经GDMS测试表明橙色多晶料所含杂质比褐色多晶料明显减少,说明杂质在不断排出,提纯效果良好。因此,相比于溶液法,固相法更适合用于CsPbBr3多晶料的合成。第三章主要介绍了CsPbBr3体块单晶的生长工艺的摸索与优化,以及对晶体的定向加工。经过多次晶体生长探索,成功生长得到尺寸为Φ30×100 mm3、通透性良好的高质量CsPbBr3单晶,并总结了影响CsPbBr3晶体质量的主要因素:1、多晶料的合成方法及纯度;2、梯度区的温度梯度;3、晶体的降温工艺。大尺寸高质量CsPbBr3单晶的生长需要高纯的CsPbBr3多晶料、合适的温场以及缓慢的降温速率。CsPbBr3晶体的抛光首先通过7000目的砂纸进行粗抛,然后通过绸布、氧化铝抛光粉和无水乙醇进行细抛,最后通过氢溴酸溶液对晶体进行化学腐蚀抛光,并在无水乙醇中超声5 min,去除晶体表面的划痕及残留物。采用原子力显微镜对抛光得到的CsPbBr3晶片的表面粗糙度进行测试,其平均的表面粗糙度为10.74 nm,表明晶体抛光效果较好。第四章主要表征了 CsPbBr3晶体的稳定性、热学、光学、电学等性质,研究了 CsPbBr3晶体的光电各向异性。CsPbBr3晶体暴露在室温环境下6个月,未出现外观及成分的变化;CsPbBr3晶体室温下的密度为4.84 g·cm-3左右,维氏硬度为25.63 Kg·mm-2,莫氏硬度为1.99;CsPbBr3晶体的紫外吸收截止边为560 nm,室温带隙为2.25 eV,在1.2～20μm范围内的透过率可达80%以上;CsPbBr3晶体在567 ℃熔化,在570 ℃开始分解,在87 ℃和130 ℃左右存在两个相变点;在30℃到89℃范围内,晶体的比热约为0.15J·g-1·K-1,在相变点89℃时,晶体的比热约为0.18 J·g-1·K-1,在90℃～132℃范围内又降至约0.15 J·g-1-K-1,在相变点132 ℃时,晶体的比热达0.35 J·g·1·K-1,随后又降至约0.14 J·g·1·K-1;在25 ℃～90 ℃温度区间内,CsPbBr3晶体a、b、c方向的热膨胀与温度呈线性关系,在91 ℃时,晶体a、b方向的热膨胀系数增大,而c方向的热膨胀系数降低,到131℃之后,晶体a、b、c方向的热膨胀系数基本相等;CsPbBr3晶体的功函数为4.22 eV,晶体a、b、c方向的相对介电常数分别为22.9、23.94和23.2;CsPbBr3晶体在a、b、c方向的缺陷态密度分别为1.65×1010 cm-3、6.31×1010cm-3和1].08×1 09 cm-3,在a、b、c方向的载流子迁移率分别为3.54 cm2·V-1·s-1、11.61 cm2·V-1·s-1和1.62 cm2·V-1 ·s-1;在光功率密度为1 mW·cm-2的入射光照射下且偏压为10 V时,CsPbBr3晶体（100）面响应度和外量子效率分别为4.45 A·W-1和1037%,（010）面响应度和外量子效率分别为1.44A·W-1和336%,（001）面响应度和外量子效率分别为5.83 A·W-1和1360%,晶体的（001）面展现了更好的光响应性能,其响应度和外量子效率值是（010）面的4倍,并稍高于（100）面。第五章总结了本论文的主要结论和主要创新点,提出了接下来有待开展的工作。
陈静[4]（2019）在《HgI2晶体形貌研究与控制》文中进行了进一步梳理碘化汞（α-HgI2）因其组元原子序数高、体暗电阻大、漏电流小和能量分辨率高等优点,制成的α-HgI2探测器在国防、核医学、高能物理学和天文学等领域有着广泛的应用。碘化汞晶体在[001]方向上电学性能最佳,因此控制晶体生长获得具有[001]晶向的晶体是碘化汞晶体商业化、工业化的发展方向。从热力学和晶体结构角度,有很多理论可以预测晶体平衡形貌;从动力学角度也可以通过参数调整有效控制晶体结晶外形。然而从热力学和动力学综合角度统一考虑晶体生长控制工艺的研究鲜有报道。晶体形貌的主要影响为晶体生长速率,本文拟从溶液法生长α-HgI2晶体出发,研究晶体结构、结构动力学、热力学等因素对生长速率的影响,结合晶体生长环境（外部因素）尝试建立一种晶体形貌可控的生长方法/理论,为碘化汞单晶、多晶的形貌控制提供工艺参考。分析认为溶解焓是影响晶体生长速率和晶体形貌的关键因素之一。论文研究了等温等压碘化汞晶体的溶解焓,并根据α-HgI2晶体各晶面的原子沉积规律推断晶体的溶解过程。遵循能量最低效应,构建晶体层（001）面上的流相分子至少需要形成3个Hg-I键,计算的溶解焓为6.6 eV;同理得到（101）、（110）、（102）和（103）的溶解焓分别为2.2 eV、4.4 eV、2.2 eV、2.2 eV。分析认为晶面附着能也是影响晶体生长速率和晶体形貌的关键因素。近平衡条件下具有最低附着能的晶面生长速度最慢,具有最大的形态学特征,决定了晶体的形貌。使用Material Studio（MS）软件的BFDH模块对α-HgI2的晶体形貌进行了近似的模拟。由于MS软件的力场缺陷导致不能使用生长形态法模块直接计算非收敛结构晶体的附着能,因此提出一种可以计算附着能的方法——“封端法辅助切面法”。同时采用生长形态法和封端法辅助切面法计算β-HgI2晶体的附着能,两种方法计算结果一致,表明采用封端法辅助切面法计算α-HgI2晶体的附着能有效可行。使用该方法计算得到α-HgI2晶体（001）、（101）、（110）、（102）和（103）晶面的附着能分别为-9.82,-23.04、-26.87、-25.23和-28.18 kJ·mol-1。分析了溶质浓度和生长温度对形貌的影响。通过对不同溶质浓度和温度下的α-HgI2晶体的面生长速率曲线进行拟合分析,研究以[001]方向为主要晶相的晶体生长条件。分析溶质浓度对晶体的面生长速率的影响曲线,发现在无籽晶,近平衡的生长条件下1.1-1.3 g/mL的溶质浓度为晶体生长形貌变化的临界值。低于临界值时,晶体各个晶面生长速率成规律性变化,呈现规则四方晶形;超过临界值,各个晶面有效溶质浓度对生长速率的贡献弱化速率不同,导致晶体形貌发生变化。从温度角度来看,当生长温度高于75℃时,（001）面生长速率发生巨大变化,会导致晶面消失。结果表明,获得以[001]方向为主要晶相取向的α-HgI2晶体的生长温度范围为25-75℃。验证了溶质浓度和生长温度对形貌的影响。以高纯HgI2为溶质,DMSO（二甲基亚砜）为溶剂,研究40℃时1-1.3 g/mL范围内晶体的生长形貌。晶体展现出由四方晶向球形晶转变的形貌变化特征。XRD分析发现,1 g/mL、1.1 g/mL、1.2 g/mL生长的晶体的择优指数分别为0.90,0.99和0.95;1.3 g/mL生长的晶体衍射图中没有（001）衍射峰,外观呈现圆滑的球面。分析认为,浓度为1.1 g/mL生长体系可获得最佳的[001]择优晶向晶体。分析30-70℃范围内浓度为1.1 g/mL的晶体形貌,结果发现当生长温度超过40℃,晶体形貌由四方晶转变为异形晶;多点形核现象显着发生。分析认为,高温导致溶质分子活性增大,液体对流对传质过程产生影响。因此,获得最佳[001]晶向的无籽晶、近平衡态HgI2晶体溶液法的最优生长条件为25-40℃,溶质浓度为1.1 g/mL。
陈成[5]（2019）在《高能射线探测器用CsPbBr3单晶熔体法生长及离子迁移特性研究》文中研究说明无机钙钛矿材料溴铅铯（CsPbBr3）由于其独特的物理化学性质,受到了各个领域的广泛关注。其中最令人关注的是其作为高能射线探测器材料的应用前景,这里所说的高能射线一般是包含keV到MeV数量级能量的光子,而CsPbBr3单晶拥有优异的光电特性,这些特性决定了CsPbBr3适合用于制备高能射线探测器,本文的主要研究内容包括三个方面:一是使用两种熔体法生长高质量的CsPbBr3单晶,并对单晶的质量作了详尽的测试表征和分析,在此基础之上对两种方法进行了对比研究;二是对CsPbBr3单晶制备的高能射线探测器性能进行了表征和分析;三是对CsPbBr3单晶的离子迁移特性进行了研究。首先,研究了水平移动区熔法和垂直布里奇曼法最适合的温度梯度和生长速率,水平移动区熔法优化的加热器温度应设置在640650℃,优化的生长速率为0.48mm/h,垂直布里奇曼法优化的温度梯度为9℃/cm,优化的生长速率为0.48mm/h。对两种熔体法生长的CsPbBr3单晶的结构、光学、载流子输运特性以及电学特性进行了研究,红外透过率最高达到75%,紫外透过率最高达到40%,根据紫外-可见光透过谱拟合得到的禁带宽度和PL光致发光谱得出的禁带宽度均接近理论值2.25eV,表明晶体没有出现明显的缺陷能级,用TRPL时间分辨光致发光谱得到的载流子辐射复合寿命最高达129.4ns,根据改进的Hetch方程拟合的载流子迁移率寿命积最高达到9.8×10-4cm2/V,电阻率最高接近10GΩ·cm数量级。关于CsPbBr3单晶的高能射线探测性能,分别研究了其对X射线（30keV）和对γ射线241Am（59.54keV）的响应。CsPbBr3单晶对X射线有明显的响应,并计算了响应灵敏度和增益因子,但是对γ射线的响应较弱,仅通过示波器观察到了信号的高斯波形。最后,还对CsPbBr3单晶的离子迁移特性进行了详细的研究。众所周知,ABX3型钙钛矿存在着离子迁移的现象,表现出明显的直流极化和I-V迟滞效应,这会对器件的稳定性造成不利的影响。实验上采用变温电流时间谱研究CsPbBr3单晶的离子迁移激活能Ea,并和文献中理论计算的值进行了比对,结合课题组此前关于CsPbBr3单晶本征缺陷的研究,确定了迁移的主要对象为VBr,对VBr的迁移路径进行了合理推测。同时,还测试了CsPbBr3单晶的变温介频谱,从介电特性对其宏观极化现象进行了研究并结合理论模型分析了机理。
张明智[6]（2018）在《室温核辐射探测用CsPbBr3单晶的熔体法生长及其性能研究》文中提出作为全无机卤化铅钙钛矿材料的典型代表,溴铅铯（CsPbBr3）因其具有较高的载流子迁移率寿命积和较大的扩散长度,近年来在光电应用上备受关注。CsPbBr3不仅具有可类比有机-无机杂化钙钛矿材料的光电性能和应用领域,而且比后者具有更高的稳定性。但是目前关于CsPbBr3的研究大多集中在薄膜态及纳米态,其光电性能未能得到充分利用,而CsPbBr3单晶的光电性能更加优异。本文围绕CsPbBr3粉体制备、CsPbBr3单晶生长、CsPbBr3本征缺陷分析及其光电探测器件的制备和性能表征展开研究,主要内容分为四个部分:首先研究了CsPbBr3粉体的制备,并表征了合成粉体的基本物理性能。通过对合成粉体的物相、元素比例、颗粒大小的表征得到了化学共沉淀法和高温固相法合成CsPbBr3粉体的合适工艺条件。通过对CsPbBr3粉体的基本物理性能的表征得到:熔点和凝固点分别为567oC和550oC;禁带宽度为2.252 eV,价带顶和导带底分别位于-6.36 eV和-4.11 eV,功函数为5.32 eV;晶体结构在88oC从正交结构向四方结构发生转变,在130oC从四方结构向立方结构发生转变。本部分工作为后续的晶体生长、缺陷分析和器件制备奠定了研究基础。其次研究了CsPbBr3单晶的熔体法生长,并着重表征晶体结构及晶体内成分分布。通过对晶体完整性、生长方向、透明度、光学性能的表征得到了电控动态梯度法生长CsPbBr3单晶的工艺参数范围。采用XRF、EDS和XPS研究了晶体内轴向和径向的成分分布。采用X射线衍射和电子衍射技术证明所生长的为室温正交相单晶,并且具有取向一致的高结晶质量。接着采用热激发电流谱法（TSC）和多峰同步分析法（SIMPA）研究了CsPbBr3单晶内本征点缺陷的类型、分布规律以及形成机理。分别计算了晶体内本征缺陷的激活能（ET）、浓度（NT）、俘获截面（σn）等缺陷参数,并结合第一性原理计算结果和宏观性能参数来分析缺陷类型,实现了对CsPbBr3晶体内本征缺陷的系统描述和量化表征。研究表明:在同一根晶体内,本征缺陷总浓度沿着晶体轴向从尖端到尾端呈现明显的上升趋势:浓度从尖端的3.84×10144 cm-3到中部的4.12×10144 cm-3再到尾端的2.35×10155 cm-3;对按不同化学计量比（1%贫铅、满足化学计量比、1%富铅）生长得到的晶体,其缺陷总浓度变化明显:浓度从1%贫铅晶体的8.18×10144 cm-3到化学计量比晶体的3.84×10144 cm-3再到1%富铅晶体的1.57×10188 cm-3;另外,其总缺陷的类型和占主导地位的缺陷类型也存在明显变化。在本征缺陷研究的基础上,结合第一性原理计算提出了对晶体性能改进的元素掺杂方案。最后研究了CsPbBr3晶体的光电性能及CsPbBr3光电探测器件的制备与探测性能表征。制备了平面型CsPbBr3光电探测器件,并表征了器件对不同信号（325 nm脉冲激光、X射线、γ射线）的探测响应。研究结果表明:CsPbBr3晶体具有优异的光学性能,红外透过率平均值超过70%,紫外透过率平均值超过50%,其PL发光峰位于550 nm,半高宽为37 nm;伏安特性曲线表明,Ag电极与晶体表面形成了较好的欧姆接触,计算的晶体电阻率范围在1091010·cm,但是I-t曲线表明晶体内存在明显的极化效应;阻抗特性曲线结果表明,相对介电常数为30,高频下晶体电阻率为106107·cm,比直流偏压下低34个数量级,这种现象归咎于晶体的强离子性导致的极化效应。CsPbBr3光电探测器件对325 nm脉冲激光具有明显的探测响应,信噪比达到35,并且具有灵敏的响应速度（0.105 s）和较快的恢复速度（0.181 s）;CsPbBr3光电探测器件对X射线具有较灵敏的探测能力和响应速度,同一根晶体不同部位（尖端、中部、尾端）探测响应的灵敏度分别为948、846和738μC Gyair-11 cm-2;但CsPbBr3光电探测器件对γ射线(241Am,59.54 keV)的探测响应能力较弱,只能通过高频示波器观察到单信号响应,而不能收集到可供分辨的多道能谱,一方面是所生长的单晶电阻率还有待提高,另一方面是所使用的241Am放射源辐射能量和辐射剂量强度不够。
段健[7]（2016）在《溴化铊探测器晶片表面化学处理和欧姆电极研究》文中研究说明作为一种室温核辐射探测器用宽禁带半导体材料,溴化铊（TlBr）晶体具有优良的发展前景。其较高的平均原子序数（Tl:81,Br:35）和密度（7.56 g/cm3）,使得制备出的探测器件对射线的截止能力（100 keV吸收深度为0.32 mm）和探测效率更高。同时,其禁带宽度较大（2.68 eV）,适于制作室温探测器件。另外,TlBr的晶体结构简单（CsCl型）,熔点较低（460℃）,便于利用熔体法进行TlBr单晶生长。TlBr单晶的完整性及其晶片的表面质量是决定探测器性能的关键因素。由于TlBr晶片的机械处理过程会在其表面引入机械损伤,这些损伤严重影响后期制作的电极质量以及器件的性能,本文对TlBr晶片化学抛光工艺进行了较系统的研究,在此基础上,对两种不同电极材料（Au和Ti）的欧姆接触性能展开了研究,主要内容如下:首先,采用相同的机械处理工艺制备出一系列的TlBr晶片,再利用不同的化学抛光工艺对其处理。通过对比晶片的表面形貌、光学特性、电学特性以及能谱响应,得到其优化的化学抛光工艺,溴甲醇浓度为5%,腐蚀时间60 s。在此工艺处理下的晶片样品表面粗糙度可以降低至10.978 nm,平均红外透过率可达到64.1%。随后,对该晶片表面溅射金电极,测得其等效电阻率为9.93×1010Ω·cm,对241Am放射源的能量分辨率为29.93%。同时,TlBr晶片表面化学腐蚀前后的XPS测试结果初步探究了溴甲醇溶液的化学抛光机理。另外,本文利用真空蒸镀的方法制备了Au/TlBr/Au和Ti/TlBr/Ti平面探测器,研究了其欧姆接触性能。通过对比这两种不同结构TlBr探测器的I-V、I-t以及能谱响应,结果表明,Ti/TlBr/Ti探测器对241Am放射源能得到更优的能量分辨率,达到26.48%。而Au/TlBr/Au探测器稳定性更好。同时,电极与晶片界面处的XPS拟合结果分析了两种欧姆电极结构的TlBr探测器性能不同的原因。
张磊[8]（2016）在《碘化铟多晶提纯及薄膜制备》文中研究说明随着化石能源的日益枯竭,风能、核能和光伏发电被誉为是解决全球能源和环境污染的三大技术,其中核能的安全利用和检测逐渐成为研究热点。核辐射探测半导体材料有着广阔的发展前景,而碘化铟（InI）晶体以其较大的禁带宽度,电阻率和载流子迁移率-寿命积,较高的探测效率和能量分辨率等优异性质,得到了国际核辐射探测材料研究领域的重点关注。鉴于碘化铟晶体在核辐射探测等领域的诱人前景,本文主要基于晶体缺陷和薄膜生长等结晶学理论,一方面探讨了高纯、近化学计量比的碘化铟多晶的提纯工艺,并对样品的组分、结构以及杂质浓度进行了表征;另一方面探讨了制备碘化铟多晶薄膜的具体生长工艺,通过对其结构和光学性能的分析细致探讨了碘化铟多晶薄膜应用到核辐射探测器中的可行性。首先,对碘化铟晶体的能带结构、晶体结构等基本特性,晶体生长过程中几种常见缺陷的形成机理及其影响,以及薄膜生长过程的各个阶段进行了详细论述和分析,为接下来的实验提供了理论基础。其次,通过对区熔提纯原理以及碘化铟多晶特性分析,获得了适于碘化铟多晶区熔提纯的速率、温度等工艺参数。利用水平区熔法对碘化铟多晶进行了提纯,最后通过X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）以及电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）对提纯前后的碘化铟多晶的晶格结构、形貌组分以及杂质浓度进行了详细表征。最后,采用真空蒸发法制备了碘化铟多晶薄膜,通过XRD、SEM以及紫外可见分光光度计（UV-Vis）对所制备的碘化铟多晶薄膜晶体结构、表面形貌以及光学性能等进行了详细表征。
许岗,李高宏,介万奇,夏峰[9]（2011）在《α-HgI2多晶体合成工艺优化》文中研究表明针对传统的两温区气相合成高纯HgI2多晶体方法（工艺1）原料损失多、产量低等缺点,通过工艺优化,采用单温区安瓿旋转高温合成工艺（工艺2）合成了HgI2多晶粉体.对比了两种工艺条件下合成产物的物相和杂质含量,结果表明:相对于工艺1,工艺2中由于安瓿旋转和反应温度高,原料反应充分,HgI2多晶体的产量从占合成产物总量的30%增大到90%.工艺2中杂质总量在10×10-6以下,达到HgI2单晶体生长要求.
桂建保[10]（2007）在《基于碘化汞的X射线成像探测器理论与实验研究》文中提出硬X射线相位衬度成像是一门极具前景的新技术,主要用于观察弱吸收材料内部的精细结构,同传统的吸收成像不同,它提取结构细节信息不依赖于X射线曝光样品吸收强度的差异,而是通过重构物体内部不同区域的折射引起的相位变化信息,从而获得更好的成像对比度。但是它的应用要求高灵敏度、高空间分辨率的大面积数字X射线成像探测器,为此,本文将研制一种全面符合该要求的成像探测器。本文提出了一种直接转换X射线成像探测器的研制方案,该方案采用碘化汞（HgI2）光电导材料和基于绿光半导体激光器的激光诱导放电（PID）信号读出方式,采用极细的线激光束扫描和窄的并行条形电极读出,从而可获得高灵敏度、高空间分辨率、大面积数字X射线成像探测器。本论文从总体方案设计入手,分析了本方案的特色和难点,给出了膜层和电极的设计,探测器的制作工艺流程,并给出了读出电路、光机扫描和系统同步控制的初步方案。对探测器的主要性能参数进行了深入的理论分析和数值模拟,包括灵敏度、空间分辨率、像素放电时间和零频探测量子效率DQE（0）,给出了每个性能参数的计算模型和计算方法,其中对空间分辨率和像素放电时间的计算分别用到蒙特卡罗和迭代算法,对有关影响因素作了数值模拟研究,给出了影响关系曲线和设计探测器时的一些优化值。根据HgI2所特有的性质,自行特殊设计并研制了HgI2物理气相沉积（PVD）实验装置,该装置不容易被HgI2腐蚀,可以维持高的真空和长的寿命,并使周围环境不被污染。利用该装置和低纯度（普通分析纯,99.5%）廉价的HgI2原料,对成膜工艺参数进行了实验研究,获得了优化的工艺参数,在氧化铟锡（ITO）玻璃衬底上,制备了直径为Φ130 mm的大面积高质量HgI2多晶膜。该装置可用于生长更大面积的多晶膜,不同膜厚,晶粒大小和晶体性能的样品可通过调整生长工艺参数获得。对膜的基本物理特性和暗电流,X射线响应特性进行了测试。实验测试结果表明:该多晶膜具有良好的（00l）生长取向,暗电流密度小于10 pA/mm2,电阻率达1013Ω·cm,X射线响应灵敏度为16μC/cm2·R左右。这些结果与国外获得的性能相当。采用低纯度原料制得高性能多晶膜,大大降低了探测器制作成本。
二、高纯元素合成碘化汞及其单晶的生长（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高纯元素合成碘化汞及其单晶的生长（论文提纲范文）
（1）大尺寸高质量钙钛矿单晶生长及其光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿晶体结构及单晶研究进展 |
| 1.1.1 钙钛矿晶体结构 |
| 1.1.2 钙钛矿单晶研究进展 |
| 1.2 光探测器的分类、工作原理及基本参数 |
| 1.2.1 光探测器的分类 |
| 1.2.2 光伏探测器工作原理 |
| 1.2.3 光电导探测器工作原理 |
| 1.2.4 光探测器中的暗电流 |
| 1.2.5 光探测器的基本参数 |
| 1.3 X射线探测器的工作模式、原理及基本参数 |
| 1.3.1 X射线探测器工作模式及其工作原理 |
| 1.3.2 X射线探测器的基本参数 |
| 1.4 钙钛矿光探测器及X射线探测器研究进展 |
| 1.4.1 钙钛矿用于光探测器的优势 |
| 1.4.2 钙钛矿用于X射线探测器的优势 |
| 1.4.3 钙钛矿光探测器研究进展 |
| 1.4.4 钙钛矿X射线探测器研究进展 |
| 1.5 本论文的研究意义、研究内容与创新点 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容与创新点 |
| 第2章 晶体成核与生长理论基础、模型 |
| 2.1 晶体成核理论 |
| 2.1.1 均相成核 |
| 2.1.2 异相成核 |
| 2.2 晶体生长理论与模型 |
| 2.2.1 扩散-控制生长模型和反应控制的增长模型 |
| 2.2.2 奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening) |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基础材料制备与表征方法 |
| 3.1 实验所用试剂,仪器与材料合成 |
| 3.1.1 实验所用试剂 |
| 3.1.2 合成所用仪器设备 |
| 3.1.3 基础材料合成 |
| 3.2 主要表征方法与简单原理 |
| 3.2.1 表征仪器与设备 |
| 3.2.2 器件性能表征方法与简单原理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 低温梯度结晶生长大尺寸三维钙钛矿单晶及其光探测性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 基本表征和测试 |
| 4.2.2 低温梯度结晶(LTGC)生长钙钛矿单晶 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 低温梯度结晶(LTGC)生长钙钛矿单晶过程研究 |
| 4.3.2 溶液中钙钛矿单晶生长过饱和模型 |
| 4.3.3 单晶晶体结构 |
| 4.3.4 单晶光电性质 |
| 4.3.5 单晶的光探测性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 大尺寸高质量三维钙钛矿单晶及其数字图像传感性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CH_3NH_3Br晶体合成 |
| 5.2.2 单晶生长 |
| 5.2.3 单晶探测器的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单晶的晶体结构 |
| 5.3.2 单晶的缺陷态密度和光学性质 |
| 5.3.3 单晶光探测性能 |
| 5.3.4 单晶探测器阵列及数字图像传感性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 外围诱导结晶生长大面积二维钙钛矿单晶薄膜及其柔性光探测器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 单晶薄膜的生长 |
| 6.2.2 单晶薄膜器件制备 |
| 6.2.3 单晶及其探测器表征方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 单晶薄膜生长过程研究 |
| 6.3.2 单晶薄膜的厚度控制及其弯曲性 |
| 6.3.3 单晶薄膜晶体结构表征 |
| 6.3.4 单晶薄膜的光学和电荷传输性质 |
| 6.3.5 柔性单晶探测器及探测性能 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 表面张力控制结晶生长高质量二维钙钛矿单晶及其各向异性光探测性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 表面张力控制结晶生长块体2D钙钛矿单晶 |
| 7.2.2 平面型钙钛矿单晶探测器制备 |
| 7.2.3 单晶材料及器件性能表征 |
| 7.2.4 理论计算 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 表面张力控制溶液表面成核分析 |
| 7.3.2 晶体结构的各向异性 |
| 7.3.3 单晶的光学性质和缺陷态密度 |
| 7.3.4 钙钛矿单晶的各向异性电荷传输 |
| 7.3.5 单晶探测器及其各向异性光探测性能 |
| 7.4 结论 |
| 第8章 大尺寸零维结构非铅类钙钛矿单晶生长及用于高灵敏稳定X射线成像 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.2.1 单晶生长 |
| 8.2.2 单晶X射线探测器制备 |
| 8.2.3 单晶材料表征与X射线探测器性能测试 |
| 8.2.4 理论计算 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 单晶晶体结构 |
| 8.3.2 单晶光学性质与稳定性 |
| 8.3.3 单晶X射线探测器及其性能 |
| 8.3.4 单晶X射线探测器中的离子迁移 |
| 8.3.5 单晶X射线成像 |
| 8.4 结论 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（2）CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究内容 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及研究内容 |
| 1.1.3 研究思路及创新点 |
| 1.2 核辐射探测原理 |
| 1.2.1 核辐射 |
| 1.2.2 带电重粒子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.3 快电子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.4 X/γ射线与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.5 中子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.3 常用的核辐射探测器 |
| 1.3.1 气体探测器 |
| 1.3.2 闪烁体探测器 |
| 1.3.3 半导体探测器 |
| 1.4 辐射探测器的主要性能指标 |
| 1.5 金刚石辐射探测器的优势 |
| 1.5.1 金刚石辐射探测器的材料优势 |
| 1.5.2 金刚石辐射探测器的性能优势 |
| 1.5.3 金刚石辐射探测器的广泛应用 |
| 第2章 金刚石辐射探测器的研究 |
| 2.1 金刚石辐射探测器的国内外研究现状 |
| 2.1.1 国外研究现状 |
| 2.1.2 国内研究现状 |
| 2.2 金刚石辐射探测器的工作原理 |
| 2.2.1 金刚石带电粒子及电磁辐射探测器的工作原理 |
| 2.2.2 金刚石中子探测器的工作原理 |
| 2.3 金刚石辐射探测器的性能指标 |
| 2.4 金刚石辐射探测器的制作过程 |
| 2.5 金刚石辐射探测器制备的难点及解决方法 |
| 2.5.1 金刚石探测器制备的难点 |
| 2.5.2 解决办法 |
| 第3章 金刚石膜的制备及EACVD装置的优化 |
| 3.1 金刚石的性质及类别 |
| 3.2 金刚石膜的性质及应用 |
| 3.3 CVD金刚石膜的制备方法 |
| 3.3.1 金刚石(膜)的制备方法 |
| 3.3.2 几种常用CVD方法的比较 |
| 3.4 金刚石膜的表征方法 |
| 3.5 金刚石膜的成膜机理及EACVD装置优化 |
| 3.5.1 CVD成膜机理 |
| 3.5.2 EACVD装置优化 |
| 第4章 多晶金刚石膜X射线探测器的研制及其在Z箍缩X射线探测中的性能 |
| 4.1 应用背景介绍 |
| 4.2 多晶金刚石膜X射线探测器的研制 |
| 4.2.1 金刚石膜材料的选择 |
| 4.2.2 金刚石膜的制备 |
| 4.2.3 金刚石膜的表征 |
| 4.2.4 金刚石膜的电极制作 |
| 4.2.5 金刚石膜探测器的封装 |
| 4.2.6 金刚石膜探测器的电学特性测试 |
| 4.3 探测器的标定及Z箍缩实验测量结果 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 单晶金刚石膜中子探测器的研制及其在14.1MeV氘氚聚变中子探测中的性能 |
| 5.1 应用背景介绍 |
| 5.2 金刚石中子探测器的研制 |
| 5.3 D-T核聚变反应中子的探测 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 CVD多晶金刚石膜脉冲磁场探测器的研制及其探测性能 |
| 6.1 应用背景介绍 |
| 6.2 脉冲磁场差分探测器的研制 |
| 6.3 脉冲磁场差分探测器的测试 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（3）全无机钙钛矿溴铅铯晶体的生长及性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 全无机金属卤化物钙钛矿的晶体结构 |
| 1.2.1 1-1-3型钙钛矿结构 |
| 1.2.2 2-1-1-6型双钙钛矿结构 |
| 1.2.3 2-1-6型钙钛矿结构 |
| 1.2.4 3-2-9型钙钛矿结构 |
| 1.3 全无机金属卤化物钙钛矿单晶体生长方法 |
| 1.3.1 垂直布里奇曼法 |
| 1.3.2 逆温结晶法 |
| 1.3.3 反溶剂扩散法 |
| 1.4 全无机金属卤化物钙钛矿晶体的应用 |
| 1.4.1 太阳能电池 |
| 1.4.2 发光二极管 |
| 1.4.3 光电探测 |
| 1.4.4 核辐射探测 |
| 1.4.5 激光 |
| 1.5 本论文的选题依据、目的及主要研究内容 |
| 第二章 CsPbBr_3多晶料合成及提纯 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 多晶料合成 |
| 2.2.1 溶液沉淀合成 |
| 2.2.2 固相反应合成 |
| 2.3 多晶料提纯 |
| 2.3.1 定向凝固提纯技术 |
| 2.3.2 定向凝固提纯原理 |
| 2.3.3 定向凝固提纯CsPbBr_3多晶料 |
| 2.3.4 CsPbBr_3多晶料合成及提纯小结 |
| 第三章 CsPbBr_3晶体生长及定向加工 |
| 3.1 单晶生长 |
| 3.1.1 垂直布里奇曼法 |
| 3.1.2 晶体生长设备 |
| 3.1.3 坩埚的选材与结构设计 |
| 3.1.4 CsPbBr_3晶体生长 |
| 3.2 CsPbBr_3晶体定向加工 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 CsPbBr_3晶体性质研究 |
| 4.1 稳定性 |
| 4.2 密度 |
| 4.3 硬度 |
| 4.4 光学性质 |
| 4.4.1 紫外可见吸收漫反射光谱 |
| 4.4.2 透过光谱 |
| 4.5 热学性质 |
| 4.5.1 TG-DTA |
| 4.5.2 DSC |
| 4.5.3 比热 |
| 4.5.4 热膨胀性质 |
| 4.6 电学性质 |
| 4.6.1 紫外光电子能谱 |
| 4.6.2 介电常数 |
| 4.6.3 载流子迁移率和缺陷态密度 |
| 4.7 光响应性能 |
| 4.7.1 最佳光响应波长 |
| 4.7.2 各向异性的光响应性能比较 |
| 4.7.3 光响应性能稳定性 |
| 4.7.4 CsPbBr_3单晶光电探测器性能对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本论文主要结论 |
| 5.2 论文主要创新点 |
| 5.3 有待开展的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士期间申请的专利 |
| 攻读学位期间所获奖励 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）HgI2晶体形貌研究与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碘化汞的晶体结构 |
| 1.3 碘化汞晶体的生长方法 |
| 1.3.1 气相法 |
| 1.3.2 溶液法 |
| 1.4 碘化汞的国内外研究现状 |
| 1.5 碘化汞晶体形貌研究 |
| 1.5.1 晶体生长热力学 |
| 1.5.2 晶体生长动力学 |
| 1.6 本课题的研究内容及意义 |
| 1.6.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.6.2 本文的研究内容 |
| 2 实验设备及测试方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.1.1 主要试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 实验测试方法 |
| 2.3.1 XRD |
| 2.3.2 偏光显微镜 |
| 2.4 模拟软件 |
| 2.4.1 Materials Studio软件 |
| 2.4.2 WinXMorph软件 |
| 2.4.3 DIAMOND软件 |
| 3 α-HgI_2晶体形貌控制机理 |
| 3.1 热动力学因素分析 |
| 3.2 α-HgI_2晶体能量计算 |
| 3.2.1 布拉维法则(BFDH) |
| 3.2.2 生长形态法(growth Morphology) |
| 3.2.3 封端法辅助切面法 |
| 3.3 α-HgI_2晶体的生长速率 |
| 3.3.1 晶体取向因子ε_(hkl) |
| 3.3.2 晶面间距d_(hkl) |
| 3.3.3 配位数n_(hkl) |
| 3.3.4 溶解焓 |
| 3.3.5 有效生长单位的摩尔分数X_(A(hkl)~(eff) |
| 3.3.6 台阶棱边能?_(hkl)~(step) |
| 3.3.7 晶面生长速率的计算 |
| 3.3.8 α-HgI_2 晶体形貌模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 α-HgI_2晶体生长 |
| 4.1 α-HgI_2晶体近平衡下的形貌分析 |
| 4.2 α-HgI_2晶体实际生长形貌 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）高能射线探测器用CsPbBr3单晶熔体法生长及离子迁移特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 核辐射探测器简介 |
| 1.2.1 核辐射探测器的发展 |
| 1.2.2 半导体核辐射探测器材料 |
| 1.2.3 半导体核辐射探测器研究近况 |
| 1.3 CsPbBr_3室温核辐射探测器研究进展 |
| 1.4 CsPbBr_3的基本性质 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 2 熔体法CsPbBr_3单晶生长及表征 |
| 2.1 熔体法晶体生长概述 |
| 2.2 CsPbBr_3单晶水平移动区熔法生长 |
| 2.3 CsPbBr_3单晶垂直布里奇曼法生长 |
| 2.4 CsPbBr_3单晶质量表征 |
| 2.4.1 CsPbBr_3单晶晶片的处理 |
| 2.4.2 CsPbBr_3单晶的X射线衍射 |
| 2.4.3 CsPbBr_3单晶的光学性能 |
| 2.4.4 CsPbBr_3单晶的载流子输运特性 |
| 2.4.5 CsPbBr_3单晶的电学性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 CsPbBr_3单晶高能射线探测器 |
| 3.1 CsPbBr_3单晶探测器X射线响应 |
| 3.1.1 CsPbBr_3单晶探测器X射线响应灵敏度 |
| 3.1.2 CsPbBr_3单晶探测器X射线响应增益因子 |
| 3.2 CsPbBr_3单晶探测器γ射线响应 |
| 3.2.1 CsPbBr_3单晶探测器对~(241)Am射线的单信号响应 |
| 3.2.2 CsPbBr_3单晶探测器对~(241)Am射线的多道能谱响应 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 CsPbBr_3单晶的离子迁移特性研究 |
| 4.1 CsPbBr_3单晶离子迁移概述 |
| 4.2 CsPbBr_3单晶变温电流时间谱 |
| 4.3 CsPbBr_3单晶离子迁移机理分析 |
| 4.4 CsPbBr_3单晶的变温介频谱 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
（6）室温核辐射探测用CsPbBr3单晶的熔体法生长及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 核辐射探测材料的发展 |
| 1.3 CsPbBr_3的国内外研究进展 |
| 1.4 CsPbBr_3的基本性质 |
| 1.5 熔体法晶体生长基本方法和生长原理 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 2 实验制备方法和表征方法 |
| 2.1 实验原料和实验设备 |
| 2.2 CsPbBr_3晶体结构的表征方法 |
| 2.3 CsPbBr_3晶体性能的表征方法 |
| 2.4 研究方案和技术路线 |
| 3 CsPbBr_3多晶粉体的制备与物性研究 |
| 3.1 CsPbBr_3多晶粉体的化学共沉淀法合成 |
| 3.2 CsPbBr_3多晶粉体的高温固相法合成 |
| 3.3 CsPbBr_3多晶粉体的物性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CsPbBr_3单晶的熔体法生长和晶体结构研究 |
| 4.1 CsPbBr_3单晶的电控动态梯度凝固法生长 |
| 4.2 CsPbBr_3单晶的成分分析与均匀性研究 |
| 4.3 CsPbBr_3单晶的X射线衍射结构研究 |
| 4.4 CsPbBr_3单晶的电子衍射结构研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CsPbBr_3晶体的本征缺陷和机理研究 |
| 5.1 CsPbBr_3晶体的载流子迁移率寿命积 |
| 5.2 CsPbBr_3晶体本征缺陷的理论分析 |
| 5.3 CsPbBr_3晶体本征缺陷的热激电流谱研究 |
| 5.4 CsPbBr_3晶体掺杂性能改性研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 CsPbBr_3单晶的性能表征 |
| 6.1 CsPbBr_3单晶的性能表征 |
| 6.2 CsPbBr_3光电探测器件的制备及对单色光的探测响应 |
| 6.3 CsPbBr_3光电探测器件对X射线的探测响应 |
| 6.4 CsPbBr_3光电探测器件对γ射线的探测响应 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文和发明专利 |
（7）溴化铊探测器晶片表面化学处理和欧姆电极研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 室温半导体核辐射探测器概述 |
| 1.3 TlBr探测器的研究进展 |
| 1.4 课题立题依据及论文内容安排 |
| 2 TlBr晶体生长 |
| 2.1 晶体生长方法介绍 |
| 2.2 熔体法晶体生长理论分析 |
| 2.3 电控动态梯度法（EDG）生长TlBr单晶 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TlBr晶片的表面处理 |
| 3.1 半导体表面理论 |
| 3.2 TlBr晶体的切割与研磨 |
| 3.3 TlBr晶片的机械抛光 |
| 3.4 TlBr晶片的化学抛光 |
| 3.5 TlBr晶片的表面化学抛光机理研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 欧姆电极的制备 |
| 4.1 电极材料的选择 |
| 4.2 欧姆电极制备 |
| 4.3 TlBr晶片性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士期间发表的论文 |
（8）碘化铟多晶提纯及薄膜制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 室温半导体核辐射探测材料研究背景 |
| 1.2 室温半导体核辐射探测器的工作原理 |
| 1.3 碘化铟晶体的研究进展 |
| 1.4 课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 结晶学理论基础 |
| 2.1 碘化铟的基本性质 |
| 2.1.1 碘化铟的晶体结构 |
| 2.1.2 碘化铟的能带结构 |
| 2.1.3 碘化铟的基本材料性质 |
| 2.2 晶体缺陷 |
| 2.2.1 点缺陷 |
| 2.2.2 线缺陷(位错) |
| 2.2.3 面缺陷 |
| 2.3 薄膜生长理论概述 |
| 2.3.1 吸附 |
| 2.3.2 表面扩散 |
| 2.3.3 凝结 |
| 2.3.4 薄膜的形核和生长 |
| 2.3.5 连续薄膜的形成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 碘化铟多晶提纯 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碘化铟多晶合成 |
| 3.2.1 碘化铟多晶合成原理 |
| 3.2.2 气相生长法简介 |
| 3.2.3 碘化铟多晶的合成工艺 |
| 3.3 碘化铟多晶提纯 |
| 3.3.1 晶体提纯方法 |
| 3.3.2 碘化铟多晶提纯 |
| 3.4 碘化铟多晶的提纯效果表征 |
| 3.4.1 X射线粉末衍射分析 |
| 3.4.2 SEM-EDS分析 |
| 3.4.3 ICP-AES分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碘化铟多晶薄膜制备及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多晶薄膜制备 |
| 4.2.1 薄膜的制备方法 |
| 4.2.2 碘化铟多晶薄膜制备 |
| 4.3 碘化铟多晶薄膜的性能表征 |
| 4.3.1 X射线粉末衍射分析 |
| 4.3.2 SEM分析 |
| 4.3.3 光学性质分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）α-HgI2多晶体合成工艺优化（论文提纲范文）
| 1 实验过程 |
| 2 试验结果与讨论 |
| 2.1 产物成分分析 |
| 2.2 产物纯度分析 |
| 3 结 论 |
（10）基于碘化汞的X射线成像探测器理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 X 射线医学成像技术研究进展 |
| 1.2 直接转换X 射线探测材料 |
| 1.3 直接转换X 射线成像探测器读出方法 |
| 1.4 选题依据和思路 |
| 1.5 本论文研究的主要内容 |
| 2 探测器系统设计 |
| 2.1 探测器设计总体方案 |
| 2.2 膜层与电极的设计制作 |
| 2.3 读出电路设计 |
| 2.4 光机扫描设计 |
| 2.5 系统同步控制设计 |
| 2.6 小结 |
| 3 探测器主要性能参数理论研究 |
| 3.1 器件对X 射线的响应灵敏度 |
| 3.2 探测器空间分辨率 |
| 3.3 激光诱导放电(PID)读出像素放电时间 |
| 3.4 探测量子效率(DQE) |
| 3.5 小结 |
| 4 多晶HgI_2 膜的制备及其性能测试 |
| 4.1 HgI_2 的晶体结构与制备方法 |
| 4.2 PVD 法制备HgI_2 多晶膜 |
| 4.3 HgI_2 晶片的性能测试 |
| 4.4 小结 |
| 5 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文目录 |
四、高纯元素合成碘化汞及其单晶的生长（论文参考文献）
- [1]大尺寸高质量钙钛矿单晶生长及其光电性能研究[D]. 刘渝城. 陕西师范大学, 2020(02)
- [2]CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究[D]. 许平. 南华大学, 2020(01)
- [3]全无机钙钛矿溴铅铯晶体的生长及性质研究[D]. 张鹏. 山东大学, 2019(09)
- [4]HgI2晶体形貌研究与控制[D]. 陈静. 西安工业大学, 2019(03)
- [5]高能射线探测器用CsPbBr3单晶熔体法生长及离子迁移特性研究[D]. 陈成. 华中科技大学, 2019(01)
- [6]室温核辐射探测用CsPbBr3单晶的熔体法生长及其性能研究[D]. 张明智. 华中科技大学, 2018(05)
- [7]溴化铊探测器晶片表面化学处理和欧姆电极研究[D]. 段健. 华中科技大学, 2016(11)
- [8]碘化铟多晶提纯及薄膜制备[D]. 张磊. 燕山大学, 2016(01)
- [9]α-HgI2多晶体合成工艺优化[J]. 许岗,李高宏,介万奇,夏峰. 西安工业大学学报, 2011(05)
- [10]基于碘化汞的X射线成像探测器理论与实验研究[D]. 桂建保. 华中科技大学, 2007(05)