王 旭

（华北光电技术研究所，北京100015）

·综述与评论·

数值模拟在VB法生长碲锌镉晶体中的应用

王 旭

（华北光电技术研究所，北京100015）

数值模拟是晶体生长研究中一种非常有效的辅助分析技术，借助该技术可以模拟晶体生长过程，分析获得一定的规律或参数，从而指导工艺研究。本文介绍了晶体生长数值模拟的概念、基本方法，并结合VB法生长碲锌镉晶体难点，对数值模拟技术在碲锌镉晶体技术研究中的应用情况进行了归纳总结。

数值模拟；垂直布里奇曼；碲锌镉

1 引 言

碲锌镉晶体（Cd1－xZnxTe，简称CZT）是一种极具工程意义和战略意义的功能材料。CZT具有禁带宽度大、电阻率较高、载流子迁移率和寿命乘积大、平均原子数比较高等特点，而且各个性能指标都可以通过调整Zn成分来控制和选择等特点，使得它在制备碲镉汞薄膜和制作X射线探测器等很多领域得到了广泛的应用［1］。与Si和GaAs等半导体材料生长相比，碲锌镉的物理性质较为特殊，这些物理性质决定了生长这类单晶有一定的困难：①碲锌镉较低的热导率，使得固化过程中放出的热量不易散发，难以形成平坦的或微凸向熔体的固液界面；②堆垒层错能量较低，成晶过程中易产生孪晶和层错，也容易使得晶格互相倾斜和旋转，影响晶体的完整性；③临界切应力小，在热应力以及其他因素的影响下，容易产生大量的位错；④熔体状态下各元素分压相差较为悬殊，晶体生长阶段难以控制晶体化学配比；⑤锌的分凝效应使得碲锌镉晶片锌组分不均匀，引起晶片晶格常数的起伏［2］。……