本项目根据研究计划，在CdTe基半导体的能带调制及其合金性质的研究、电极材料与CdZnTe的界面性质、晶体生长和探测器制备研究方面取得了重大进展。首先，基于密度泛函理论(DFT) 框架下的PBE型广义梯度近似（GGA）平面波赝势的方法和混合密度泛函理论的HSE方法，计算了闪锌矿结构的CdTe体材料的光学特性、Cd空位、 Te反位和Te间隙缺陷的形成能、缺陷能级和态密度。其次，研究了电极材料与CdZnTe的界面性质及其扩散机制。采用改进的垂直布里奇曼法和溶剂熔区移动法制备了CdZnTe单晶，对CdZnTe晶体(111)B面进行Au/Zn电极制备和退火研究。深入研究了晶体表面处理、电极金属材料、热处理工艺对金半接触性能的影响。采用近空间升华（CSS）方法在FTO导电玻璃上制备了高质量、高电阻率的探测器级CdZnTe厚膜。制成了Au/graphene/CdZnTe/FTO光导结构。设计glass/Cr/Au/CZT/Au多层复合结构，研究对称电极的光电性能。采用电子束蒸发法在CdZnTe薄膜上制备了Au/GZO复合电极，确定了电极工艺对Au/CdZnTe 光导结构性能的影响规律。再次，研究了垂直布里奇曼法晶体生长后期降温过程中的原位热处理工艺，首次提出在晶体生长后期的降温过程中采用三阶段的原位热处理工艺的思路，电阻率超过了1010Ω•cm，对241Am@59.5keV射线源的能谱响应提高了6.01%。采用溶剂熔区移动法在800°C、840°C和880°C制备CdZnTe单晶，讨论了不同制备温度对溶剂熔区移动法晶体性能的影响。利用稳态光电导技术表征载流子的运输性能，研究了不同辐射强度、不同温度对载流子输运性能的影响。最终制备出高质量的探测器级CdZnTe晶体，最优样品已达到申请书提出的指标。实现了在制备出探测器级CdZnTe材料及高性能核辐射探测器的理论与工艺研究上有所突破的目标。 2100433B

当前社会，在国家安全防务、核废料监控、机场与港口安全检测、天体物理研究、医学和生命科学等领域迫切需要开发新型核辐射探测材料与器件技术。基于半导体CdZnTe（CZT）晶体的核探测技术，引起了研究和产业领域的广泛关注。研究表明，CZT探测器的性能很大程度上取决于材料的缺陷和表面/界面行为，以及器件的结构设计。 本项目将采用第一性原理方法计算Zn成分变化对CZT基本物理性质的影响，获得适应不同应用领域CZT合适的Zn成分范围；研究缺陷结构、能级位置、形成能及对载流子输运性能的影响；研究表面缺陷和吸附、电极/CZT界面对探测器性能的影响。采用有限元和蒙特卡罗方法模拟分析探测器几何结构对器件性能的影响，实现对器件结构的优化设计。根据设计结果，最终制备出探测器级CZT材料及高性能核辐射探测器。本项目将为我国高性能CZT材料与新型探测仪器的发展打下基础，并使这一领域的研究水平能迅速跻身于世界先进水平。

固体核径迹探测、slid state nurlear track deurtinn利用带电粒子穿过绝缘介质时，沿其轨迹会造成原子尺度L的辐射损伤这种现象建立的带电粒子探测方法。如果损伤密度足够高，则经过化学蚀刻等方法处理后，便可用普通光学显微镜加以观察。叮用柞固体核径迹探测器的材料很多。包括塑料、云母、玻璃、磷灰石等万一物。各种材料中不同带电粒了留卜的径迹的形状、尺寸各不相同，借此可分辨带电粒子的电荷、质量和能量等。这一探测粒子的方法是由f'.l3.Price.IZ. M.Walker和ft . L . Fleishcr于2l}世纪6U年代初首先提出的，现已在固体物理、化学、生物、天体物理、找J}、考石、地学等多个学科领域中得到广泛应用。

固体核径迹探测器（简称SSNTD）是1962年以来迅速发展起来的一种新型核径迹探测器．它价格低廉、处理方法简便、应用广泛．本书系统地介绍了SSNTD的基本原理、所用材料、处理方法以及识别核径迹的各种技术．同时列举了大量在物理学、化学、地学、生物学、医学、考古学和环境科学等方面的应用．重点阐述了塑料核径迹探测器及其应用．

本书可供上述各学科专业人员参考，学习．

理论研究Ge/Si纳米薄膜材料的生长、量子物理、自旋电子及输运特性等，设计工作波长在红外大气窗口Ge/Si探测器的材料结构、器件工艺；实验上采用分子束外延、超高真空离子束沉积技术，结合自组装材料生长、断续逐层生长等特殊工艺，制备出相应性能的Ge/Si纳米薄膜（量子点）材料，进一步研制出红外探测器的原型器件。Si材料的储量丰富、成本低廉、大面积均匀性好，制备的红外探测器可同Si读出电路与超大规模处理电路实现单片的集成，开展这方面的工作可为光电子集成奠定了坚实的基础。