作者： 趙漢斌

科技日報記者近日從云南省科學技術(shù)院獲悉，我國大直徑碲鋅鎘晶體材料制備技術(shù)近期取得重要突破，并成功打破國外壟斷，標志著在高性能紅外探測及射線探測的核心材料領域邁出關鍵一步。

碲鋅鎘晶體應用場景廣泛，在資源勘探、醫(yī)療診斷、工業(yè)檢測、核安全監(jiān)測等領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。其尺寸和質(zhì)量對紅外探測及射線探測器件的規(guī)模、空間分辨率、靈敏度等核心性能有著決定性影響。此前，國內(nèi)相關技術(shù)水平僅停留在4英寸左右，嚴重阻礙了我國下一代大面陣紅外探測器、高性能射線探測器的研制和量產(chǎn)進程。

下一代光子計數(shù)射線探測器。 云南省科學技術(shù)院供圖

由北方夜視科技研究院集團有限公司牽頭實施的稀貴金屬材料基因工程Ⅱ期重大專項“Φ150毫米大直徑碲鋅鎘晶體制備關鍵技術(shù)研發(fā)及應用”，聯(lián)合昆明理工大學、中國科學院上海硅酸鹽研究所等優(yōu)勢單位，通過人工智能驅(qū)動的多模態(tài)數(shù)據(jù)分析與跨尺度計算技術(shù)，系統(tǒng)解析包括結(jié)晶完整性、相平衡等材料“基因”與制備工藝關聯(lián)規(guī)律，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的“設備—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設備的全自主可控及襯底加工磨料的國產(chǎn)化替代，初步實現(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，科研團隊通過制冷型列陣規(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器組件的研制及驗證，千萬像素紅外探測器、單元、線列射線探測器等相關成果產(chǎn)品性能達到國際先進水平。其完成的國內(nèi)首個光子計數(shù)CT成像應用驗證，有效提升了我國在高性能紅外及射線探測領域組件的研制及生產(chǎn)能力，為我國核心材料領域的發(fā)展注入了新動力，也為后續(xù)更多創(chuàng)新突破創(chuàng)造了有利條件。