作者: 趙漢斌
科技日?qǐng)?bào)記者近日從云南省科學(xué)技術(shù)院獲悉,我國(guó)大直徑碲鋅鎘晶體材料制備技術(shù)近期取得重要突破,并成功打破國(guó)外壟斷,標(biāo)志著在高性能紅外探測(cè)及射線探測(cè)的核心材料領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。
碲鋅鎘晶體應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,在資源勘探、醫(yī)療診斷、工業(yè)檢測(cè)、核安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。其尺寸和質(zhì)量對(duì)紅外探測(cè)及射線探測(cè)器件的規(guī)模、空間分辨率、靈敏度等核心性能有著決定性影響。此前,國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)水平僅停留在4英寸左右,嚴(yán)重阻礙了我國(guó)下一代大面陣紅外探測(cè)器、高性能射線探測(cè)器的研制和量產(chǎn)進(jìn)程。
下一代光子計(jì)數(shù)射線探測(cè)器。 云南省科學(xué)技術(shù)院供圖
由北方夜視科技研究院集團(tuán)有限公司牽頭實(shí)施的稀貴金屬材料基因工程Ⅱ期重大專項(xiàng)“Φ150毫米大直徑碲鋅鎘晶體制備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”,聯(lián)合昆明理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所等優(yōu)勢(shì)單位,通過(guò)人工智能驅(qū)動(dòng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)分析與跨尺度計(jì)算技術(shù),系統(tǒng)解析包括結(jié)晶完整性、相平衡等材料“基因”與制備工藝關(guān)聯(lián)規(guī)律,構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“設(shè)備—工藝—材料結(jié)構(gòu)—材料性能”全鏈條研發(fā)體系,突破了碲鋅鎘晶體生長(zhǎng)設(shè)備的全自主可控及襯底加工磨料的國(guó)產(chǎn)化替代,初步實(shí)現(xiàn)了直徑150毫米及以下碲鋅鎘晶體材料的穩(wěn)定批量制備。
與此同時(shí),科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)制冷型列陣規(guī)模大于等于4096×4096焦平面組件、雙色焦平面組件以及高性能射線探測(cè)器組件的研制及驗(yàn)證,千萬(wàn)像素紅外探測(cè)器、單元、線列射線探測(cè)器等相關(guān)成果產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。其完成的國(guó)內(nèi)首個(gè)光子計(jì)數(shù)CT成像應(yīng)用驗(yàn)證,有效提升了我國(guó)在高性能紅外及射線探測(cè)領(lǐng)域組件的研制及生產(chǎn)能力,為我國(guó)核心材料領(lǐng)域的發(fā)展注入了新動(dòng)力,也為后續(xù)更多創(chuàng)新突破創(chuàng)造了有利條件。