GB/T39123-2020
X射线和γ射线探测器用碲锌镉单晶材料规范
Specificationforcadmium-zinctelluridesinglecrystalmaterialforX-rayandγ-raydetector
- 中国标准分类号（CCS）Q65
- 国际标准分类号（ICS）07.030
- 实施日期2021-09-01
- 文件格式PDF
- 文本页数12页
- 文件大小821.67KB
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X射线和γ射线探测器用碲锌镉单晶材料规范
国家标准 GB/T39123一2020 射线和?射线探测器用硫锌单晶 X 材料规范 Specificeationforeadmium-zineteuridesingleerystalmaterialforX-rayand "?-raydetector 2020-10-11发布 2021-09-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/39123一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 要求 测试方法 6 检验规则 包装、标识,运输和贮存 8 说明事项 -
GB/39123一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
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本标准由建筑材料联合会提出 本标准由全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461)归口
本标准起草单位;西北工业大学、陕西迪泰克新材料有限公司、上海大学
本标准主要起草人:介万奇、谷智徐亚东、查钢强、王涛汤三奇、魏登科、闵嘉华张继军
GB/39123一2020 X射线和射线探测器用确锌辐单晶 材料规范 范围 本标准规定了X射线和丫射线探测器用硫锌镐单晶材料的技术要求、质量保证规定和交货准备 本标准适用于X射线和Y射线探测器用储锌单晶材料
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GB/T1555半导体单晶晶向测定方法 GB/T6618硅片厚度和总厚度变化测试方法 GB/T14264半导体材料术语 GB/T24576高分辩率X射线衍射测量GaAs衬底生长的AGaAs中Al成分的试验方法 GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法 GB/T32188氮化嫁单晶衬底片X射线双晶摇摆曲线半高宽测试方法 术语和定义 GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 硫锌镐单晶eadmiumzinctelluridesingleerystal 闪锌矿结构的固溶体合金，可以视为硫化锅(CdTe)和碚化锌(ZnTe)固溶而成;其分子式为 Cd-,Zn,Te(0
GB/39123一2020 温度:23C士5; a b)相对湿度:20%70%
碚锌晶体沿(1ll)晶面切割,尺寸应符合4.1的要求
检测前,对待测晶片用浓度为5%的嗅-乙 min~3min 醇溶液进行化学抛光处理2" ,再用乙醉冲净,烘干或吹干备用
5.2外形尺寸 用分度值为0.02mm的游标卡尺和分度值为0.01mm的千分尺分别测量晶片的边长和厚度
晶 片表面总厚度变化量(TTV)测量按照GB/T6618规定的方法进行
5.3表面质量 在40w日光灯下目视观察晶片表面有无区域污染,有无孔洞、裂纹、晶界等缺陷,在10倍光学显 微镜下观察晶片表面有无划痕，在100倍光学显微镜下观察有无针孔
表面粗糙度检验按照 GB/T29505规定的方法进行 5.4晶面和晶向偏差 晶面和晶向熊差测最按照cBT1555规定的方法进行
选取行射角9约为rs4" 5.5组分.x值 组分r值测量按照GB/24576规定的方法进行
选取高角度衍射角0约为38"9' 5.6双晶衍射半峰宽 双晶衍射半峰宽测量按照GB/T32188规定的方法进行
选取高角度衍射角0约为38'g' 5.7微沉淀相 5.7.1测试原理 受温度场分布和分凝效应影响,缔锌镐晶体生长过程中可能形成和微沉淀相,对晶体本身质量 存在较大的影响
利用红外透射显微镜观察沉淀相区域与完整晶体部分的不同透射状态,可以观察到 碚或镐的沉淀相,并检测其尺寸和密度值
5.7.2测试仪器 红外透射显微镜,分辨率为1Am 5.7.3测试步骤 微沉淀相的测试步骤如下 仪器自检 a b 把受检样品装人样品架,调准,观察,采样; 观测沉淀相斑点并扫描记录尺寸(横向、纵向) c d按横向,纵向尺寸分别记录沉淀相区域的沉淀相密度值
5.8位错腐蚀坑密度 5.8.1测试原理 采用择优化学腐蚀技术显示位错
晶体中位错线周围的晶格发生畸变,当用某些化学腐蚀剂腐蚀
GB/T39123一2020 晶体表面时,在晶体表面上的位错线露头处,腐蚀速度较快,因而容易形成具有特定形状的位错腐蚀坑
在显微镜下观察并按一定规则统计这些位错腐蚀坑,得到的位错腐蚀坑密度即可认为是位错密度
根 据式(1)计算位错腐蚀坑密度,即: " DEPD= "+" 2 式中 DEPD 位错腐蚀坑密度,单位为个每平方毫米(1/mmr) 被测面自然中心处位错腐蚀坑数.单位为个 n -被测面自然中心处视场面积,单位为平方毫米(mm=); -被测面自然中心以外位错腐蚀坑密度最高处位错腐蚀坑数,单位为个 s 被测面自然中心以外位错腐蚀坑密度最高处视场面积,单位为平方毫米(mm'). 5.8.2测试仪器 金相显微镜,放大倍数为100倍一500倍
5.8.3化学试剂 测试所需化学试剂有: 硝酸:分析纯,浓度为65%68%; aa b 氢氟酸;分析纯,浓度为40%; c 乳酸:分析纯,浓度为85%一90%; d 去离子水;电阻率p>12×10Q
cm; 重铬酸钾;分析纯
5.8.4测试步骤 位错腐蚀坑密度的测试步骤如下: 按照配方配置E溶液，配方;硝酸10mlL,去离子水20mL,重铬酸钾4g; a 按照配方配置Eversion腐蚀剂,配方;硝酸、氢氟酸和乳酸的容积比为41:25 b 受检样品在常温下放人E溶液中进行化学抛光,时间1nmin2min,取出后用去离子水冲洗 c 干净; 化学抛光后的受检样品在常温下放人Ewersion腐蚀剂中显示位错腐蚀坑,时间0.5min~ d 3min取出后用去离子水冲洗干净 用金相显微镜观察腐蚀后的受检样品,对于位错腐蚀坑密度不同的部分应选用不同的放大倍 数,直到图像清晰为止,并拍摄照片 根据照片计算被测面自然中心处的位错腐蚀坑数n，和视场面积s; 根据照片计算被测面自然中心以外位错腐蚀坑密度最高处的位错腐蚀坑数n，和视场面 g 积S
根据式(1)计算样品的位错蚀坑密度并记录
5.9电阻率 5.9.1测试原理 在储锌晶片的对称两面,制作对称的平面电极
接通电源,连续改变电压,测量不同电压值下通 过晶片的电流值，绘制I-V关系曲线,使用最小二乘法拟合I-V曲线,根据式(2)计算电阻率值,即
GB/39123一2020 U S 7 云 式中: 电阻率,单位为欧姆厘米(Q cm; U -两个电极之间的电压,单位为伏特(V); 通过晶片的直流电流,单位为安培(A); 电极的面积,单位为平方厘米cm=); -两个电极之间的距离,单位为厘米(cm)
5.9.2测试仪器 电压源和电流表,或带电压输出的静电计,测试盒
电压源和电流表的精度应分别符合表2和表3 的规定
测试示意图见图1
表2电压源的精度 最小输出/V 0.01 输出范围/N 1~100 >100 精度 士5% 士2% 士1% 表3电流表的精度 -12 最小量程/A 10 测量范围/A <10-" >10-" 精度 土2% 士1% 确蟀锅晶片 说明: V" 电压源 A 电流表
图1电阻率和漏电流测试示意图 5.9.3测试步骤 电阻率的测试步骤如下: 5 a 采用真空蒸镀法,在储锌瘠晶片对称两面各蒸镀一层厚度在5nm" "m内的对称平面金 电极;
GB/T39123一2020 用分度值为0.02mm的游标卡尺测量电极的尺寸,并计算电极的面积; b e' 按照图1连接测试仪器,接通电源预热10min以上,直至仪器处于稳定工作状态; 将受检样品装人测试盒,使样品的平面电极与测试盒的测量电极充分接触; d) 在一0.1V0.1V改变电压,变化间隔为0.01V,测量不同电压值下通过样品的电流值,并绘 e 制-V关系曲线; 使用最小二乘法拟合I-V曲线,根据公式(1)计算样品电阻率值并记录
5.10漏电流 5.10.1测试仪器 与5.9.2的要求相同
5.10.2测试步骤 漏电流的测试步骤如下: 按5.9.3的要求制作电极,连接测试仪器,将受检样品装人测试盒 a b) 在碚锌镐晶片上施加电压,施加的最大电压与晶片厚度的关系应符合表4的规定; 在0V到最大电压范围内改变电压,变化间隔为100v,测量不同电压值下通过样品的电流 c 值,该电流值即为不同电压下的漏电流值
表4测量漏电流的最大电压 晶片厚度/mm 5 最大电压/八V 晶片厚度×200 1000 6 检验规则 6.1检验分类 检验分为出厂检验和型式检验
6.2出厂检验 6.2.1出厂检验项目 出厂检验项目应符合表5规定
表5出厂检验项目 序号 检验项目 要求的章条号 测试方法的章条号 外形尺寸 4.l 5.2 表面质量 4.2 5.3 晶面和晶向偏差 4.3 5.4 电阻率 4.8 5.9
GB/39123一2020 6.2.2抽样方案 检验批 6.2.2.1 检验批应由出自同一根暗锌镐晶棒的单晶片组批,外形尺寸相同的晶片以20片为一批;如果数量 不足20片,以实际数量为一批
6.2.2.2受检产品数量 晶片的外形尺寸和表面质量应全数检验
晶面和晶向偏差、电阻率每批检验一个
6.2.3判定规则 如果样品未通过表5中规定项目的检验,对于外形尺寸和表面质量可进行修复,修复后应符合4.1l 和42的要求;对于晶面和晶向偏差和电阻率则加修取样,对不合格的项目进行检验,若仍不合格，则该 批检验不合格
6.3型式检验 6.3.1型式检验条件 在下列情况下进行型式检验 正式生产前或者产品停产三个月后恢复生产时; a b 正式生产后,如原料批次、工艺和设备的改变可能影响产品性能时 出厂检验结果与上次型式检验结果相比有明显差异时; c 出现质量事故或重大质量波动时 d 国家质量监督检验部门提出进行型式检验的要求时
6.3.2型式检验项目 型式检验项目应符合表6规定 表6型式检验项目 序号 检验项目 要求的章条号 测试方法的章条号 外形尺寸 4.l 5.2 5.3 表面质量 4.2 4.3 5.4 晶面和晶向偏差 组分r值 4.4 5.5 双晶衍射半峰宽 4.5 5.6 微沉淀相 4.6 5.7 位错腐蚀坑密度 4.7 5,8 电阻率 4.8 5,9 漏电流 4.9 5.10
GB/T39123一2020 6.3.3受检产品数量 从型式检验的产品中随机抽取晶片5片;如果产品数量不足5片,则全部抽取
6.3.4判定规则 若受检产品通过表G的检验项目,则检验合格;若其中一项或一项以上不合格,则检验不合格 包装、标识、运输和贮存 7.1包装 锌锅晶片应在百级环境中或充惰性气体环境中装人具有防擦伤、防沾污,防碎裂保护的专用包装 盒,外用防潮、防静电的铝箔袋包装并抽真空
将包装好的包装盒置于外包装箱中,外包装箱内用软泡 沫塑料充分填实,注意保洁、防潮、防震
7.2标识 7.2.1外包装 外包装箱内应备有产品合格证和装箱单,外侧应用“小心轻轻放”“防潮”“易碎”“防腐”等标识,并 注明 a 需方名称,地址 b 产品名称; 产品数量; e 供方名称,地址 d 本标准编号 e 7.2.2内包装 包装盒应贴有产品标签,标签内容应包括 产品名称; a b 规格和数量; 产品制造日期 c d 产品编号或批号; 检验员印章和检验日期
e 7.3运输 产品在运输过程中应该避免冲击与振动,不能跌落和碰撞,不能受挤,受压 7.4贮存 产品应在洁净干燥的环境下室温贮存 8 说明事项 8.1订货文件内容 合同或订单中应包括下列内容
GB/39123一2020 产品名称; a b 本标准名称和编号; 外形尺寸; e d) 晶面; e 电阻率; fD 数量
8.2附加条款 附加条款可由供需双方协商确定
X射线和γ射线探测器用碲锌镉单晶材料规范GB/T39123-2020解读
随着现代科技的不断发展，X射线和γ射线探测器的应用越来越广泛。而碲锌镉单晶材料作为一种重要的半导体材料，在探测器领域中具有非常重要的地位。GB/T39123-2020作为最新的规范，对于碲锌镉单晶材料的研制、生产和应用提出了一系列的要求和规定。
首先，该规范明确了碲锌镉单晶材料的化学成分和物理性质的要求。同时，该规范还规定了碲锌镉单晶材料的生产工艺和质量控制的标准，旨在保证材料的高纯度、一致性和稳定性。
其次，该规范还从探测器性能的角度出发，对碲锌镉单晶材料的应用进行了详细规定。该规范对探测器的分辨率、灵敏度、能量响应等指标提出了要求，并且针对这些指标对碲锌镉单晶材料的性能也进行了具体要求。
除此之外，该规范还对碲锌镉单晶材料的测试方法和评估方法进行了规定。这些方法不仅可以帮助企业进行产品质量控制，还有助于研究人员对碲锌镉单晶材料进行深入研究，推动探测器技术的进步。
总而言之，GB/T39123-2020的发布，为碲锌镉单晶材料在探测器领域的应用提供了重要的规范和标准，促进了碲锌镉单晶材料的研发和生产水平的提高。相信在未来的发展中，碲锌镉单晶材料将会在探测器领域中发挥更加重要的作用。
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