重要的半導(dǎo)體材料
碲是非金屬元素中金屬屬性最強(qiáng)的元素,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)七大領(lǐng)域中不可缺少的重要材料:在新能源、信息科技、冶金、化工、電子、醫(yī)藥、國(guó)防航空航天等部門(mén)有著廣泛而獨(dú)特的用途。碲化鉍和碲鋅鎘都是重要的碲化合物材料。
碲化鉍是一種化合物半導(dǎo)體材料,具有較好的導(dǎo)電性,通常為灰色。
碲鋅鎘是由鎘(Cd)、鋅(Zn)和碲(Te)三種元素組成的化合物半導(dǎo)體。通常情況下,純凈的碲鋅鎘晶體是無(wú)色透明的。但是在實(shí)際的生長(zhǎng)過(guò)程中,由于存在雜質(zhì)、缺陷等因素,碲鋅鎘晶體可能會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色。當(dāng)晶體中存在雜質(zhì)和缺陷時(shí),晶體的顏色就會(huì)發(fā)生變化。
碲化鉍
碲化鉍具有較好的導(dǎo)電性,并且在室溫下可以無(wú)能耗地允許電子在其表面運(yùn)動(dòng),但導(dǎo)熱性較差。
碲化鉍是半導(dǎo)體溫差制冷的理想材料,被用于雷達(dá)系統(tǒng)、水底自導(dǎo)魚(yú)雷、紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的冷卻,還可應(yīng)用于熱電制冷、溫差發(fā)電以及一些電子器件中。例如,可用于制造半導(dǎo)體制冷片,在一些小型電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等的制冷方面有應(yīng)用。
材料特性及切割要求
碲化鉍密度一般在 7.5-7.8g/cm3 之間,莫氏硬度約為 1.81,這意味著它的硬度相對(duì)較低。在切割、研磨等加工過(guò)程中,不需要使用過(guò)高的壓力和強(qiáng)度較大的加工工具。但是也因?yàn)橛捕鹊?,碲化鉍在加工過(guò)程中容易受到機(jī)械力的影響而產(chǎn)生變形、劃傷、裂紋或邊緣破損等問(wèn)題。
碲鋅鎘
自然界中并不現(xiàn)存有碲鋅鎘這種物質(zhì),它是人工化合生長(zhǎng)而成單晶體,是屬于第三代前沿戰(zhàn)略性的半導(dǎo)體材料。
碲鋅鎘能在室溫狀態(tài)下直接將 X 射線和 γ 射線轉(zhuǎn)化為電子,可制造室溫X射線探測(cè)器、γ射線探測(cè)器。
應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造中,能夠呈現(xiàn)清晰度更高的圖片,并可大幅降低輻射;
民用領(lǐng)域,碲鋅鎘晶體還可以廣泛應(yīng)用在儀器儀表、無(wú)損檢測(cè)、核安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面;
在軍用領(lǐng)域,碲鋅鎘晶體可應(yīng)用在武器裝備紅外探測(cè)方面;
在科研領(lǐng)域,碲鋅鎘晶體可應(yīng)用在天體物理、粒子物理等研究方面。
材料特性及切割要
碲鋅鎘是一種典型的軟脆材料,其莫氏硬度約為 2.32。這種材料硬度較低,在材料機(jī)械加工過(guò)程中,非常容易出現(xiàn)崩邊、崩角甚至裂片等問(wèn)題。采用金剛石刀片切割時(shí),切割轉(zhuǎn)速不能過(guò)快,對(duì)于較厚的晶體,速度要進(jìn)一步降低。
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