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。