CN113151901B - Czt晶体及其后处理方法、czt晶片、核辐射探测器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CZT晶体及其后处理方法、CZT晶片、核辐射探测器件及其制备方法。上述CZT晶体的后处理方法，包括如下步骤：采用移动加热器法生长CZT晶体；将CZT晶体先在870℃～930℃下进行原位退火处理50h～70h，然后在50h～80h内将温度降至400℃～420℃，最后在400℃～420℃下保温40h～50h。上述CZT晶体的后处理方法利用热迁移机制消除热应力、减少Te夹杂和Te沉淀，获得的CZT晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度减小，最终提高CZT晶体用于探测器时的光电性能。

Description

CZT晶体及其后处理方法、CZT晶片、核辐射探测器件及其制备 方法

技术领域

本发明涉及CZT晶体制造领域，特别是涉及一种CZT晶体及其后处理方法、CZT晶片、核辐射探测器件及其制备方法。

背景技术

碲锌镉(CdZnTe)以下简称CZT，是一种重要的化合物半导体材料，由于其具有较高的平均原子序数，可以用来探测高能粒子射线，例如γ射线和X射线等。与常见的硅(Si)、锗(Ge)等半导体材料相比，CZT具有更高的本征电阻率以及较大的禁带宽度，是迄今为止制造室温射线和射线探测器以及等红外薄膜外延衬底最为理想的半导体材料。这种理想的室温核辐射半导体材料在很多领域都受到了关注，适用于天体物理、安全检查、生态环保、核医学和临床医学等领域，成为替代传统探测器以及闪烁体探测器的升级换代产品。

CZT作为一种II-VI族化合物半导体材料，尽管生长方法很多，但是由于其熔点较高、热应力大、且在熔点处的组元蒸汽压也较高，以及CZT晶体的热导率低、生长界面难以控制、Zn组分分凝等种种原因，CZT晶体质量很难得到保障，特别是生长高质量、大尺寸的CZT晶体非常困难，使得CZT核辐射探测器的广泛应用受到晶体性能、生长成本的限制，因此CZT晶体制备技术需要进一步的发展完善。

CZT晶体中的缺陷对CZT晶体质量及CZT晶片制备的CZT核辐射探测器具有很大的影响，特别是Te相关的Te夹杂及Te沉淀会对CZT核辐射探测器性能，大量的大尺寸Te夹杂或Te沉淀会导致能量分辨率的降低以及电子迁移率寿命积变小导致漂移距离变小。因此，制备Te夹杂数量少、Te沉淀少且晶体质量高的CZT晶体具有重要意义。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够减少CZT晶体中的Te夹杂的数量及Te沉淀，提高晶体质量的CZT晶体的后处理方法。

此外，还有必要提供一种CZT晶体、CZT晶片及其制备方法和CZT核辐射探测器件及其制备方法。

一种CZT晶体的后处理方法，包括如下步骤：

采用移动加热器法生长CZT晶体；

将所述CZT晶体先在870℃～930℃下进行原位退火处理50h～70h，然后在50h～80h内将温度降至400℃～420℃，最后在400℃～420℃下保温40h～50h。

在其中一个实施例中，所述采用移动加热器法生长CZT晶体的步骤包括：

以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；

将籽晶、所述富Te的多晶料和所述CZT多晶料从下至上依次置于反应容器中；

采用移动加热器法，在850℃～950℃下生长400h～450h，获得所述CZT晶体。

在其中一个实施例中，所述反应容器为内表面镀碳膜的石英容器。

一种CZT晶体，由上述的CZT晶体的后处理方法处理后得到。

一种CZT晶片的制备方法，包括如下步骤：

获得上述的CZT晶体；

选取所述CZT晶体中的单晶，进行切片，制备CZT晶片。

在其中一个实施例中，还包括对CZT晶片进行机械抛光和化学抛光的步骤。

在其中一个实施例中，所述机械抛光的步骤包括：将所述CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光20min～30min，然后用水清洗、干燥。

在其中一个实施例中，所述化学抛光的步骤包括：将机械抛光处理后的所述CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％溴乙二醇溶液中进行化学抛光2min～3min，然后用甲醇清洗、干燥。

一种CZT晶片，由上述的CZT晶片的制备方法制备得到。

在其中一个实施例中，所述CZT晶片的尺寸为10mm×10mm×2mm。

一种核辐射探测器件，包括CZT晶片、金电极和电路组件，所述金电极沉积在所述CZT晶片两侧，所述电路组件与所述金电极电连接，所述CZT晶片为上述的CZT晶片。

在其中一个实施例中，在所述CZT晶片的一侧，所述金电极的厚度为70nm～100nm。

一种核辐射探测器件的制备方法，包括如下步骤：

在CZT晶片两侧沉积金电极，所述CZT晶片为上述的CZT晶片；

将所述金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

在其中一个实施例中，采用电子束蒸发的方式在所述CZT晶片两侧沉积所述金电极。

在其中一个实施例中，所述在CZT晶片两侧沉积金电极的步骤之前还包括：依次用酒精、丙酮对所述CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水对所述CZT晶片清洗2次～5次。

上述CZT晶体的后处理方法将移动加热器法生长的CZT晶体先进行原位退火处理，然后梯度降温，最后在低温下恒温一定时间，控制各步骤中的温度及时间，利用热迁移机制消除热应力、减少Te夹杂和Te沉淀，获得的CZT晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度减小，最终提高CZT晶体用于探测器时的光电性能。

附图说明

图1为一实施方式的CZT晶体的后处理方法的工艺流程图；

图2为采用移动加热器法生长CZT晶体的示意图及温场示意图；

图3为实施例1的CZT晶体的制备及后处理过程中的温度曲线；

图4为在红外透射光学显微镜下扫描得到的实施例1和对比例1的CZT晶片的Te夹杂分布图；

图5为实施例1和对比例1制备的核辐射探测器件的电压电流数据图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

为了解决传统技术存在的CZT晶体中Te夹杂及Te沉淀较多而影响核辐射探测器性能的问题，本发明提供一种CZT晶体的后处理方法，以获得高质量、高电阻、单晶率高的均匀CZT晶体。

具体地，请参阅图1，一实施方式的CZT晶体的后处理方法，包括如下步骤：

步骤S110：采用移动加热器法生长CZT晶体。

在其中一个实施例中，步骤S110具体包括：

以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；

将籽晶、富Te的多晶料和CZT多晶料从下至上依次置于反应容器中；

采用移动加热器法，在850℃～950℃下生长400h～450h获得CZT晶体。

具体地，在合成CZT多晶料和富Te的多晶料中，掺杂In元素，用以补偿晶体生长过程中的化学计量比偏离产生的Cd空位缺陷。

在其中一个实施例中，合成CZT多晶料的步骤包括：按照一定化学计量比将Cd、Zn、Te及In在真空条件下进行封装，制备CZT多晶料。

合成富Te的多晶料的步骤包括：将CZT多晶料和高纯Te在真空条件下进行封装，合成富Te的多晶料。

可以理解，在本实施方式中，合成CZT多晶料和富Te的多晶料的方法可以为本领域常用的方法，在此不再赘述。

具体地，在本实施方式中，所用到的反应容器为内表面镀碳膜的石英容器。通过对石英容器内表面镀碳膜能够有效阻隔CZT晶体高温熔体与石英容器之间的反应，有利于完整、高质量单晶体的生长。进一步地，反应容器采用高纯(6N)的石英容器，依次经丙酮、王水清洗以除去表面有机和无机杂质，再经去离子水冲洗干净并镀碳膜后作为本实施方式中的反应容器。进一步地，反应容器为内表面镀碳膜的石英坩埚。

具体请参阅图2，图2为采用移动加热器法生长CZT晶体的示意图及温场示意图。移动加热器法是一种生长高质量单晶体的方法，可以在远低于晶体熔点的温度下生长纯度高、组分均匀性好，缺陷密度低的优质单晶体。在生长CZT晶体的过程中，CZT多晶料、富Te的多晶料和籽晶依次从上至下置于坩埚中。生长温场如图1右侧所示，带有一个对称且尖锐的峰，以满足在生长界面和溶解界面处温度相等的需求。理想情况下，当加热器静止时，生长界面和溶解界面处温度相等，相应的溶质浓度也相等，体系处于平衡状态，生长未发生。当加热器以一定速率向上移动，下端生长界面处温度向低温方向偏移，而上端溶解界面处温度向高温方向偏移，导致在两个固液界面处溶质浓度变化，引起浓度差，打破体系的平衡，生长开始。随着加热器缓慢移动，CZT溶质不断地在溶解界面溶解进入富Te熔区，被输运至下端生长界面处结晶，从而实现CZT晶体的连续生长。

步骤S120：将CZT晶体先在870℃～930℃下进行原位退火处理50h～70h，然后在50h～80h内将温度降至400℃～420℃，最后在400℃～420℃的条件下保温40h～50h。

在其中一个实施例中，原位退火处理的温度为870℃～930℃。例如，原位退火处理的温度为870℃、900℃或930℃。原位退火处理的时间为50h、60h或70h。上述CZT晶体的后处理方法将移动加热器法生长的CZT晶体先进行原位退火处理，然后梯度降温，最后在低温下恒温一定时间，利用热迁移机制消除热应力、减少Te夹杂和Te沉淀，获得的CZT晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度减小，最终提高CZT晶体用于探测器时的光电性能。上述制备的CZT晶体材料对于公共安全、军事、核工业、核医学、科学研究以及航空航天等领域安全监控、辐射防护方面具有重要意义和应用前景。

本发明还提供一实施方式的CZT晶体，由上述实施方式的CZT晶体的后处理方法处理后得到。该CZT晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度减小，最终提高CZT晶体用于探测器时的光电性能。

在其中一个实施例中，CZT晶体的直径为41mm，高度为135mm。

本发明还提供一实施方式的CZT晶片的制备方法，包括如下步骤：

获得上述CZT晶体；

选取CZT晶体中的单晶，进行切片和划片，制备CZT晶片。

具体地，CZT晶片的尺寸为10mm×10mm×2mm。

在其中一个实施例中，选取CZT晶体中的单晶，进行切片和划片的步骤具体包括：从反应容器中取出CZT晶体。观察CZT晶体表面晶粒的分布情况，确定待切片的切割方向，使用内圆切片机进行切片，再通过划片机将切割获得的晶片划成10mm×10mm×2mm。

进一步地，上述CZT晶片的制备方法还包括对CZT晶片进行机械抛光和化学抛光的步骤。

具体地，机械抛光的步骤包括：将CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光20min～30min，然后用水清洗、干燥。通过上述机械抛光使CZT晶片表面平整，消除切片和划片过程中留下的刀痕和机械损伤等表面缺陷。

在其中一个实施例中，用水清洗的步骤中，采用超声清洗的方式。干燥的步骤中采用在氮气气氛下吹干的方式。

具体地，化学抛光的步骤包括：将机械抛光处理后的CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光2min～3min，然后用甲醇清洗、干燥。

通过化学抛光处理去除晶片表面因机械抛光造成的损伤层。通过甲醇清洗能够去除CZT晶片表面残余的溴以及其他杂质。干燥的步骤中采用在氮气气氛下吹干的方式。

本发明还提供一实施方式的CZT晶片。该CZT晶片由上述实施方式的CZT晶片的制备方法制备得到。在其中一个实施例中，CZT晶片的尺寸为10mm×10mm×2mm。上述CZT晶片的晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度小，能够用于制备核辐射探测器件，并提高核辐射探测器件的光电性能。

本发明还提供一实施方式的核辐射探测器件，包括CZT晶片、金电极和电路组件，金电极沉积在CZT晶片两侧，电路组件与金电极电连接。该CZT晶片为上述实施方式的CZT晶片。

具体地，在CZT晶体的一侧，金电极的厚度为70nm～100nm。

在其中一个实施例中，金电极通过电子束蒸发的方式沉积在CZT晶片两侧。

进一步地，选取纯度为99.99999％的高纯金作为金电极的蒸发材料。

上述核辐射探测器件的CZT晶片的晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度小，使得核辐射探测器件的光电性能较好。

本发明还提供一实施方式的核辐射探测器件的制备方法，包括如下步骤：

在CZT晶片两侧沉积金电极；

将金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

具体地，在CZT晶片两侧沉积金电极的步骤之前，还包括：对CZT晶片进行清洗的步骤。在其中一个实施例中，清洗的步骤包括：依次用酒精、丙酮对CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水清洗2次～5次。

具体地，采用电子束蒸发的方式在CZT晶片两侧沉积金电极。在CZT晶体的一侧，金电极的厚度为70nm～100nm。进一步地，选取纯度为99.99999％的高纯金作为金电极的蒸发材料。

上述核辐射探测器件的制备方法工艺简单，以晶体质量高、Te夹杂等相关缺陷密度小的CZT晶片为原料，使得制备的核辐射探测器件的光电性能优异。

以下为具体实施例部分：

实施例1

本实施例的CZT晶体的后处理过程具体如下：

(1)以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；将籽晶、富Te的多晶料和CZT多晶料从下至上依次置于坩埚中；采用移动加热器法，在900℃下生长400h，得到CZT晶体。

(2)然后将CZT晶体原位升温至930℃进行退火处理50h，再在50h内以恒定的速率将温度降至400℃，最后在400℃下保温40h，降温，得到后处理后的CZT晶体。

具体地，本实施例的CZT晶体的制备及后处理过程中的温度曲线如图3所示。

本实施例的CZT晶片的制备过程具体如下：

(1)将上述后处理后的CZT晶体从坩埚中取出，通过观察晶体表面晶粒的分布情况，选取CZT晶体中晶粒尺寸最大的单晶，确定待切片的切割方向，使用内圆切片机进行切片，通过划片机再将切割获得的晶片划成10mm×10mm×2mm的尺寸。

(2)将划片后的CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光25min，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N₂气氛下吹干。

(3)将机械抛光处理后的CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光3min，然后用甲醇清洗CZT晶片以去除表面残余的溴以及其他杂质，最后在N₂气氛下吹干，得到CZT晶片。

本实施例的核辐射探测器件的制备过程具体如下：

(1)将上述制备的CZT晶片依次用酒精、丙酮对CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水清洗5次至CZT晶片干净。

(2)选取纯度为99.99999％的高纯金为原料，采用电子束蒸发沉积的方式在上述CZT晶片两侧分别沉积厚度为93nm的金电极。

(3)将金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

实施例2

本实施例的CZT晶体的后处理过程具体如下：

(1)以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；将籽晶、富Te的多晶料和CZT多晶料从下至上依次置于坩埚中；采用移动加热器法，在900℃下生长400h，得到CZT晶体。

(2)然后将CZT晶体在870℃下进行原位退火处理60h，再在70h内以恒定的速率将温度降至420℃，最后在420℃下保温50h，降温，得到后处理后的CZT晶体。

本实施例的CZT晶片的制备过程具体如下：

(1)将上述后处理后的CZT晶体从坩埚中取出，通过观察晶体表面晶粒的分布情况，选取CZT晶体中晶粒尺寸最大的单晶，确定待切片的切割方向，使用内圆切片机进行切片，通过划片机再将切割获得的晶片划成10mm×10mm×2mm的尺寸。

(2)将划片后的CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光25min，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N₂气氛下吹干。

(3)将机械抛光处理后的CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光3min，然后用甲醇清洗CZT晶片以去除表面残余的溴以及其他杂质，最后在N₂气氛下吹干，得到CZT晶片。

本实施例的核辐射探测器件的制备过程具体如下：

(1)将上述制备的CZT晶片依次用酒精、丙酮对CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水清洗5次至CZT晶片干净。

(2)选取纯度为99.99999％的高纯金为原料，采用电子束蒸发沉积的方式在上述CZT晶片两侧分别沉积厚度为93nm的金电极。

(3)将金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

实施例3

本实施例的CZT晶体的后处理过程具体如下：

(1)以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；将籽晶、富Te的多晶料和CZT多晶料从下至上依次置于坩埚中；采用移动加热器法，在900℃下生长400h，得到CZT晶体。

(2)然后将CZT晶体在900℃下进行原位退火处理70h，再在80h内以恒定的速率将温度降至450℃，最后在450℃下保温60h，降温，得到后处理后的CZT晶体。

本实施例的CZT晶片的制备过程具体如下：

(1)将上述后处理后的CZT晶体从坩埚中取出，通过观察晶体表面晶粒的分布情况，选取CZT晶体中晶粒尺寸最大的单晶，确定待切片的切割方向，使用内圆切片机进行切片，通过划片机再将切割获得的晶片划成10mm×10mm×2mm的尺寸。

(2)将划片后的CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光25min，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N₂气氛下吹干。

(3)将机械抛光处理后的CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光3min，然后用甲醇清洗CZT晶片以去除表面残余的溴以及其他杂质，最后在N₂气氛下吹干，得到CZT晶片。

本实施例的核辐射探测器件的制备过程具体如下：

(1)将上述制备的CZT晶片依次用酒精、丙酮对CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水清洗5次至CZT晶片干净。

(2)选取纯度为99.99999％的高纯金为原料，采用电子束蒸发沉积的方式在上述CZT晶片两侧分别沉积厚度为93nm的金电极。

(3)将金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

对比例1

对比例1的CZT晶体的制备过程具体如下：

以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；将籽晶、富Te的多晶料和CZT多晶料从下至上依次置于坩埚中；采用移动加热器法，在900℃下生长400h，得到CZT晶体。

对比例1的CZT晶片的制备过程具体如下：

(1)将上述制备的CZT晶体从坩埚中取出，通过观察晶体表面晶粒的分布情况，选取CZT晶体中晶粒尺寸最大的单晶，确定待切片的切割方向，使用内圆切片机进行切片，通过划片机再将切割获得的晶片划成10mm×10mm×2mm的尺寸。

(2)将划片后的CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光25min，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N₂气氛下吹干。

(3)将机械抛光处理后的CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光3min，然后用甲醇清洗CZT晶片以去除表面残余的溴以及其他杂质，最后在N₂气氛下吹干，得到CZT晶片。

对比例1的核辐射探测器件的制备过程具体如下：

(1)将上述制备的CZT晶片依次用酒精、丙酮对CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水清洗5次至CZT晶片干净。

(2)采用电子束蒸发沉积的方式在上述CZT晶片两侧分别沉积厚度为93nm的金电极。

(3)将金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

以下为测试部分：

使用红外透射光学显微镜扫描实施例1和对比例1中经物理机械抛光和化学腐蚀后的CZT晶片，在透射模式下可以获得缺陷分辨率高且清晰的图像，5mm×5mm的区域在200倍下的体内夹杂扫描拼图，如图4所示。从图像中可以清晰地看到夹杂的分布情况，并且利用软件可以对分析夹杂的尺寸并计数以及计算夹杂的密度，得到如表1所示的实验数据，其中，平均密度为单位面积内一定尺寸Te夹杂的数量。

为了清楚地观察到夹杂和腐蚀坑的分布特征，红外透射光学显微镜的放大倍数设置为200倍，视场为5mm×5mm。图4中A、B、C、D为对比例1的CZT晶片的Te夹杂分布，E、F、G、H为实施例1的CZT晶片的Te夹杂分布。从图4中可以较为清晰地发现实施例1的CZT晶片的大尺寸Te夹杂密度明显低于对比例1的CZT晶片的大尺寸夹杂密度。

表1实施例和对比例的CZT晶片的Te夹杂平均密度比较

	≤6μm Te夹杂平均密度	＞6μm Te夹杂平均密度
			实施例1	100cm-2	9.7cm-2
对比例1	388cm-2	1.9cm-2

从上述表1及图4中可以看出，采用实施例1的CZT晶体的后处理方法通过对CZT晶体生长后进行原位退火热处理、梯度热处理及低温恒温热处理，使得所制备的CZT晶体定向、切片、划片、经物理抛光和化学腐蚀后，Te夹杂平均密度较对比例1中未进行后处理的方式所制备的CZT晶片的Te夹杂密度明显降低。

采用电压电流测试(I-V)方法对实施例1和对比例1制备的核辐射探测器件的光电性能进行测试，得到如下图5所示的实验数据。

从图5中可以看出，经过实施例1的漏电流小于对比例1，符合CdZnTe核辐射探测器对于CdZnTe晶体具有小漏电流的要求。

与传统生长方式相比，实施例中所采用的晶体生长后原位退火热处理、梯度热处理及低温恒温处理工艺，得到的CZT晶片Te夹杂密度减小，最终提高探测器的光电性能。上述实施例制备的CZT晶体材料对于公共安全、军事、核工业、核医学、科学研究以及航空航天等领域安全监控、辐射防护方面具有重要意义和应用前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种CZT晶体的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用移动加热器法生长CZT晶体；

将所述CZT晶体先在870℃～930℃下进行原位退火处理50h～70h，然后在50h～80h内将温度降至400℃～420℃，最后在400℃～420℃下保温40h～50h；

所述采用移动加热器法生长CZT晶体的步骤包括：

以纯度均不低于99.99999％的Cd、Zn、Te及In为原料，合成CZT多晶料和富Te的多晶料；

将籽晶、所述富Te的多晶料和所述CZT多晶料从下至上依次置于反应容器中；

采用移动加热器法，在850℃～950℃下生长400h～450h获得所述CZT晶体。

2.根据权利要求1所述的CZT晶体的后处理方法，其特征在于，将所述CZT晶体在930℃下进行原位退火处理50h，然后在50h内将温度降至400℃，最后在400℃下保温40h。

3.根据权利要求1所述的CZT晶体的后处理方法，其特征在于，所述反应容器为内表面镀碳膜的石英容器。

4.一种CZT晶体，其特征在于，由权利要求1～3任一项所述的CZT晶体的后处理方法处理后得到。

5.一种CZT晶片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

获得权利要求4所述的CZT晶体；

选取所述CZT晶体中的单晶，进行切片，制备CZT晶片。

6.根据权利要求5所述的CZT晶片的制备方法，其特征在于，还包括对CZT晶片进行机械抛光和化学抛光的步骤。

7.根据权利要求6所述的CZT晶片的制备方法，其特征在于，所述机械抛光的步骤包括：将所述CZT晶片分别用含有粒径为0.5μm的氧化镁的抛光液和含有粒径为0.05μm的氧化铝的抛光液进行抛光20min～30min，然后用水清洗、干燥。

8.根据权利要求6或7所述的CZT晶片的制备方法，其特征在于，所述化学抛光的步骤包括：将机械抛光处理后的所述CZT晶片依次置于质量百分浓度为2％的溴甲醇溶液和质量百分浓度为2％的溴乙二醇溶液中进行化学抛光2min～3min，然后用甲醇清洗、干燥。

9.一种CZT晶片，其特征在于，由权利要求5～8任一项所述的CZT晶片的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的CZT晶片，其特征在于，所述CZT晶片的尺寸为10mm×10mm×2mm。

11.一种核辐射探测器件，其特征在于，包括CZT晶片、金电极和电路组件，所述金电极沉积在所述CZT晶片两侧，所述电路组件与所述金电极电连接，所述CZT晶片为权利要求9或10所述的CZT晶片。

12.根据权利要求11所述的核辐射探测器件，其特征在于，在所述CZT晶片的一侧，所述金电极的厚度为70nm～100nm。

13.一种核辐射探测器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在CZT晶片两侧沉积金电极，所述CZT晶片为权利要求9或10所述的CZT晶片；

将所述金电极与电路组件电连接，制备核辐射探测器件。

14.根据权利要求13所述的核辐射探测器件的制备方法，其特征在于，采用电子束蒸发的方式在所述CZT晶片两侧沉积所述金电极。

15.根据权利要求13所述的核辐射探测器件的制备方法，其特征在于，所述在CZT晶片两侧沉积金电极的步骤之前还包括：依次用酒精、丙酮对所述CZT晶片进行超声清洗，然后用去离子水对所述CZT晶片清洗2次～5次。