С.Н. Галкин Зав. отделом Института сцинтилляционных материалов НАН Украины, г.Харьков, пр. Ленина 60, galkin@isc.kharkov.com Возможности разработки, исследования, - презентация

1 С.Н. Галкин Зав. отделом Института сцинтилляционных материалов НАН Украины, г.Харьков, пр. Ленина 60, Возможности разработки, исследования, производства селенида цинка для криогенных экспериментов поиска редких событий г

2 Синтез бинарного соединения может быть проведен согласно реакции: Zn + Se = ZnSe + q (T= °C) Квалификация чистоты, достигаемая в обычных условиях ИСМА НАНУ - 6N 2 изотопа цинка ( 64 Zn и 70 Zn) и 3 изотопа селена ( 74 Se, 80 Se и 82 Se) могут претерпевать двойной бета-распад. Наиболее интересны среди них изотопы 64 Zn (48,89%, Q = 1096 кэВ) и 82 Se (8,73%, Q = 2995 кэВ) г Селенид цинка как детектор для поисков двойного бета-распада Синтез шихты для роста кристаллов ZnSe

3 Физические свойства кристаллов селенида цинка ПараметрЗначение Температура плавления, о С1520 +/-15 Ширина запрещенной зоны 300 К, эВ2,67 СингонияКубическая Параметр решетки, Aa=5.668 Спайность Совершенная по (110) Плотность, при 20 о С, г/см Показатель преломления, n e 2.66 Микротвердость, Па(101 +/-3) г

4 4 e-e- e-e- e-e- e+e+ e+e+ e+e+ e+e+ Te Se V Zn L-635 L-605 Zn I M III O Se V Zn Conduction band Excitation Valence band Scheme of non-radiative and radiative transitions in ZnSe(IVD) crystals. C A E, eV 1 E CA = q, A d FC =0.66E T =0.6 EgEg E T =0E CA =1.05 V Диаграмма конфигурационных кривых для излучательных переходов в ZnSe(Te) Неравновесные электронные процессы в селениде цинка при температуре выше 80 К г

5 5 Temperature evolution of decay time constant 0.1 and light yield in ZnSe (open symbols) and ZnSe-Te (0.02) (filled symbols). Multiple photon counting technique for detection and analysis of slow scintillation processes H.Kraus, V.B.Mikhailik *, D.Wahl * Department of Physics, University of Oxford, Keble Road, Oxford OX1 3RH, United Kingdom Температурная зависимость люминесценции селенида цинка

6 Выращивание селенида цинка методом Бриджмена-Стокбаргера и основные этапы получения сцинтилляторов 1.Синтез или подготовка шихты; 2.Выращивание кристаллической були; 3.Разрезание були на заготовки; 4.Отжиг заготовок в парах собственных компонентов; 5.Шлифование и полирование заготовок; 6.Измерение характеристик сцинтилляторов г

7 Внешний вид ростовых установок ИСМА НАНУ г

8 Типоразмеры кристаллов ZnSe, выращиваемых в ИСМА НАНУ Диаметры: 25; 40 и 50 мм, длина – до 120 мм. Масса слитка диаметром 50 мм – около 1 кг г

9 Оборудование для резания кристаллов г

10 10 Выводы 1.Литературные данные свидетельствуют о высокой эффективности экситонной люминесценции ZnSe при низких температурах; 2.В ИСМА НАНУ имеется оборудование для получения и исследования электрических параметров полупроводниковых сцинтилляторов ZnSe для криогенных исследований; 3.Возможно управление структурой точечных дефектов в кристаллах селенида цинка с целью оптимизации их люминесценции при низких температурах.