重要的半导体材料
碲是非金属元素中金属属性最强的元素,是战略性新兴产业七大领域中不可缺少的重要材料:在新能源、信息科技、冶金、化工、电子、医药、国防航空航天等部门有着广泛而独特的用途。碲化铋和碲锌镉都是重要的碲化合物材料。
碲化铋是一种化合物半导体材料,具有较好的导电性,通常为灰色。
碲锌镉是由镉(Cd)、锌(Zn)和碲(Te)三种元素组成的化合物半导体。通常情况下,纯净的碲锌镉晶体是无色透明的。但是在实际的生长过程中,由于存在杂质、缺陷等因素,碲锌镉晶体可能会呈现出不同的颜色。当晶体中存在杂质和缺陷时,晶体的颜色就会发生变化。
碲化铋
碲化铋具有较好的导电性,并且在室温下可以无能耗地允许电子在其表面运动,但导热性较差。
碲化铋是半导体温差制冷的理想材料,被用于雷达系统、水底自导鱼雷、红外制导空空导弹导引头的冷却,还可应用于热电制冷、温差发电以及一些电子器件中。例如,可用于制造半导体制冷片,在一些小型电子设备、医疗设备等的制冷方面有应用。
材料特性及切割要求
碲化铋密度一般在 7.5-7.8g/cm³ 之间,莫氏硬度约为 1.81,这意味着它的硬度相对较低。在切割、研磨等加工过程中,不需要使用过高的压力和强度较大的加工工具。但是也因为硬度低,碲化铋在加工过程中容易受到机械力的影响而产生变形、划伤、裂纹或边缘破损等问题。
碲锌镉
自然界中并不现存有碲锌镉这种物质,它是人工化合生长而成单晶体,是属于第三代前沿战略性的半导体材料。
碲锌镉能在室温状态下直接将 X 射线和 γ 射线转化为电子,可制造室温X射线探测器、γ射线探测器。
应用在医学影像设备制造中,能够呈现清晰度更高的图片,并可大幅降低辐射;
民用领域,碲锌镉晶体还可以广泛应用在仪器仪表、无损检测、核安全、环境监测等方面;
在军用领域,碲锌镉晶体可应用在武器装备红外探测方面;
在科研领域,碲锌镉晶体可应用在天体物理、粒子物理等研究方面。
材料特性及切割要
碲锌镉是一种典型的软脆材料,其莫氏硬度约为 2.32。这种材料硬度较低,在材料机械加工过程中,非常容易出现崩边、崩角甚至裂片等问题。采用金刚石刀片切割时,切割转速不能过快,对于较厚的晶体,速度要进一步降低。
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