PDF《碘化汞 （》

D O I :

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5 / j . j x a t u. e d u. c n .

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0 2.

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9 碘化汞( α ? H g I 2) 晶体的形貌预测及制备 李俊英1 ,许岗1 ,谷智2 ,张延京1 ,冯亚西1 ( 1. 西安工业大学 材料与化工学院, 西安

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0 0

2 1;

2. 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 西安

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0 0

7 2 ) 摘要: 为了获得应用于核辐射探测器的碘化汞( α ? H g I 2) 单晶, 采用布拉维法则理论, 通过 M a t e r i a lS t u d i o ( M S ) 软件预测理想晶体形貌, 建立了以二甲基亚砜为溶剂, 控制溶液初始温 度为2

5 ℃, 每4h升温1 ℃的近平衡态液相生长工艺. 研究结果表明: {

0 0 1} 是最重要生长晶 面, 理想晶体的最优/大面应为(

0 0

1 ) ;

经过4d的生长, 获得具有规则自然晶面, 与模拟形貌结 果比较接近的α ? H g I

2 晶体, 同时 X 射线衍射检测表明晶体最大晶面为(

0 0 1) . 通过理论模拟 和实验结果证明在近平衡生长环境下结构因素控制α ? H g I

2 生长. 关键词: α ? H g I 2;

布拉维法则;

晶体结构;

溶液法 中图号: O

7 8 文献标志码: A 文章编号:

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7 3

9 9

6 5 (

2 0

1 6 )

0 2

0 1

3 9

0 4 镒 状 镒 姒?2 踝樽1, 嶙1, 2,淋嵌 嶙樽1,跑嵌 1(1. S c h o o l o fM a t e r i a l sa n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g , X i '

a nT e c h n o l o g i c a lU n i v e r s i t y , X i '

a n7

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0 2 1, C h i n a ;

2. S t a t eK e yL a bo fS o l i d a t i o nP r o c e s s i n g , N o r t h W e s t e r nP o l y t e c n i c a lU n i v e r s i t y , X i '

a n7

1 0

0 7 2, C h i n a ) :Ino r d e r t og r o wα ? H g I 2a p p l i e d f o rn u c l e a r r a d i a t i o nd e t e c t i o n, t h eB F DHt h e o r yw a su s e d t o p r e d i c t t h et h e o r e t i c a lg r o w t h m o r p h o l o g yo ft h ec r y s t a lb y M a t e r i a lS t u d i o( M S) s o f t w a r e . B a s e do n p r e d i c t i o n , t h e n e a re q u i l i b r i u m g r o w t h p r o c e s si n DM S O s o l v e n t w a s d e s i g n e d , w h i l et h ei n i t i a l t e m p e r a t u r eo fs o l u t i o nw a ss e tt o2

5 ℃, a n di n c r e a s e db y1 ℃/ 4h. T h es i m u l a t i o nr e s u l ts h o w st h a t {

0 0 1}p l a n ei st h e m o s ti m p o r t a n tg r o w t h p l a n e , w h i c h w o u l d b ee x p o s u r ei ni d e a lc o n d i t i o n . I n e x p e r i m e n t , ar e g u l a r α ? H g I

2 a f t e r4dg r o w t hh a sas i m i l a rm o r p h o l o g yt ot h es i m u l a t i o nr e s u l t . X R D t e s t i n g i n d i c a t e st h a tt h em a x i m u mf a c ei s (

0 0 1) . T h er e s u l t so ft h e o r e t i c a ls i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t s h o wt h a t c r y s t a l s t r u c t u r ed o m i n a t e sc r y s t a l g r o w t h i nn e a re q u i l i b r i u ms t a t e . :α?HgI2;

B F DH;

c r y s t a l s t r u c t u r e ;

s o l u t i o nm e t h o d 碘化汞( α ? H g I 2) 晶体在常温下为红色透明的 具有层状结构的四方晶系晶体, 是直接跃迁宽带隙 的Ⅱ ?Ⅶ 族化合 物半导体[

1 ?

2 ] . 该晶 体原子序数高(H g=8 0, I=5

3 ) , 禁带宽度大(

3 0 0K, 2.

1 3e V) , 光电吸收系数大, 探测效率高, 能量分辨率好, 对X、 γ射线有较高的灵敏度等优点, 所以 H g I

2 晶体 第3 6卷第2期2016年2月西安工业大学学报JournalofX i '

a nT e c h n o l o g i c a lU n i v e r s i t y V o l .

3 6N o .