硒化鎘單晶是半導體與光學晶體材料 高質量晶體制備難度大

　　硒化鎘單晶，常溫下為深灰色晶體狀，是一種直接躍遷II-VI族半導體材料，也是一種性能優異的非線性光學晶體材料。

 

　　硒化鎘，化學式為CdSe，是無機化合物，外觀為灰棕色或紅色結晶體狀，熔點高、密度大、不溶于水，是一種半導體材料、光電材料。硒化鎘晶體，包括六方晶系與立方晶系兩種，立方晶系光學性能較差、穩定性較弱，而六方晶系禁帶寬度大、電阻率高、光電性能優異。

 

　　硒化鎘單晶，為六方晶系、纖鋅礦結構，可以用作固體激光器以及核輻射探測器的晶體材料。硒化鎘單晶光學透過性優、光吸收系數低、激光損傷閾值較大，可以用來制造長波紅外固體激光器。

 

　　中國電子科技集團公司開發出一種硒化鎘單晶材料，晶體尺寸≥10mm×12mm×50mm，吸收系數a1(@2-3µm)≤0.02cm-1、a2(@8-15μm)≤0.01cm-1，電阻率1×108Ω·cm或~5×1010Ω·cm，基于此材料制作的長波紅外固體激光器可以用于武器裝備制造領域。

 

　　根據新思界產業研究中心發布的《2025-2030年中國硒化鎘單晶行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，硒化鎘單晶平均原子序數較大、電阻率較高、載流子遷移率較大、高能射線阻止能力較高、禁帶寬度較大，可以用來制造室溫核輻射探測器，用來探測X射線、γ射線。此外，硒化鎘單晶也可以用來制造光電二極管、光導攝像管、光電探測器、光電池等。

 

　　室溫核輻射探測器具有能量分辨率高、探測效率高、體積小、重量輕等優點，可以廣泛應用在核醫學、核物理、資源勘探、無損檢測、環境監測、航天、軍事等方面，在核技術領域具有不可或缺性。硒化鎘單晶是制造室溫核輻射探測器潛力最大的半導體材料之一。

 

　　硒化鎘單晶的質量直接影響固體激光器、核輻射探測器等下游產品的性能，生長過程中需要控制晶格缺陷。硒化鎘單晶的制備工藝較多，主要有氣相生長法、溶液生長法、熔體生長法、區熔生長法等，但均存在不足之處。由于高純度、高電阻、高質量的硒化鎘單晶制備難度大，一直以來，硒化鎘單晶未能得到充分利用。

 

　　新思界行業分析人士表示，在我國，硒化鎘單晶相關研究機構主要有四川大學、天津科技大學、西華師范大學、哈爾濱工業大學、河北工業大學、中國電子科技集團公司第四十六研究所等。其中，四川大學承擔了國家863計劃“硒化鎘單晶體生長及其室溫核輻射探測器器件研究”項目，相關研究成果較多；哈爾濱工業大學申請了一項名為“一種頂部籽晶導熱的硒化鎘單晶氣相生長方法”的發明專利。

 

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