室温化合物半导体核探测材料的研究进展及应用

化合物半导体探测器是六十年代快速发展的新型核辐射探测器件之一。室温化合物半导体探测器是区别于P-N结型探测器、锂漂移型探测器、高纯锗核探测器等的一种特殊类型半导体核探测器。

室温核辐射探测的化合物半导体材料应当具备以下的特征：

(1)组成材料的元素应具有较高的原子序数，以此确保该材料对γ射线较高的阻止本领，以保证其具有较高的探测效率；

(2)材料应具有较大的禁带宽度，一般大于1.5eV，以保证探测器工作在室温时有较低的漏电流和较高的电阻率；

(3)材料应具有良好的工艺性能，较容易制得高纯度、低晶格缺陷的单晶体。此外材料应具有优良的机械性能和化学稳定性，以便于进行机械加工，容易制成欧姆接触或势垒接触；

(4)材料应具有优异的物理性能，可以耐较高的反向偏压(反向偏压能达到几百伏)，反向漏电流尽可能小，载流子的迁移率-寿命积要大，以确保探测器具有较小的热噪声和良好的能量分辨率。

室温核辐射半导体探测器是以大尺寸的高质量的化合物半导体晶体材料(碘化汞、锑化铝、碲化镉、碲锌镉、碘化铅、砷化镓、硒化镉等)的研制为主体，涉及到材料制备、器件设计和器件制备等关键技术。1967年，Prince和Polishuk第一次列出了碲化镉、磷化镓和硒化镉三种可以制作室温核探测材料的材料。20世纪70年代初美国开始对碘化汞展开了研究，碘化汞晶体具有较高的禁带宽度和电阻率，但是其化学稳定性较差，且常温下容易挥发潮解，制成的探测器必须进行严格的密封处理。与此同时，1977年，Armantrout等人通过对比几种最有前途的室温半导体核探测材料，最有希望的是锑化铝材料，但是该材料的单晶极难生长且极易潮解。Eberhardt等人利用液相外延生长技术得到了高完整性能砷化镓单晶，最先成功制造出有较好能量分辨率的伽马射线探测器，但是由于其原子序数较低，对于高能射线的阻止本领和探测效率都较低，发展受到了限制。但是碲化镉探测器的优点在于有较大的原子序数，对伽马射线有较高的阻止本领，探测效率较高，但有较大的热激发产生的漏电流，能量分辨率

低且有极化效应。由于碲化镉晶体的上述缺点，人们在碲化镉晶体中掺入锌，使其带宽增加，而发展成了一种新的材料。碲锌镉材料用于常温半导体探测器最早可追溯到1967年，但直到20世纪90年代初，生产工艺的提高才得以大大改善了碲锌镉晶体的特性，研究得到了实质性进展。随着锌含量的不同，禁带宽度由近红外至绿光波段连续变化，且无极化现象。但是碲锌镉存在两个主要缺点：能量分辨率不高；由于生长工艺的复杂性，高质量大尺寸的碲锌镉很难获得。

用于制作核辐射探测器的材料还有碲化锌、硫化铯、碘化铟、硒化稼等化合物半导体材料，人们对这些材料及其探测器还没有进行深入的研究。

现今，国内四川大学、清华大学、上海大学、兰州大学、重庆大学、西北工业大学、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国原子能科学研究院核技术应用研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所以及燕山大学(与美国伊利诺伊大学合作)等单位开始在国家自然科学基金或其他课题资助下进行了一系列化合物半导体单晶(如碘化铅、碘化汞、碲锌镉、氮化镓、碘化铟等)的生长、性能和核探测器应用的研究工作。

半导体概念想必大家都有一个初步认识，很多机构投资者都很看好，尤其是蔡经理。半导体中的三安光电，实际上是我们国内在光电领域中的龙头地位，而且有不少的人都已经关注了，下面我来为大家讲解一下投资这只股票是不是正确的选择。

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一、从公司角度来看

公司介绍：三安光电股份有限公司从事的内容主要就是化合物半导体材料的研发与应用,以砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。公司作为国家人事部认定的博士后工作站及国家级企业技术中心，公司之前取得过过国家科学技术进步奖一等奖，二等奖等多个奖项。公司被国家科技部及信息产业部评定有"半导体照明工程龙头企业"的称号。公司现拥有MOCVD设备产能规模居国内首位。简单为大家讲解了三安光电后，下面我们从三安光电的优势开始分析，看看它还值不值得投资。

亮点一：LED芯片龙头，加速布局化合物半导体

三安光电可以算作是全球LED芯片龙头企业，经过许多年的发展，现在已经出现了全品类完整布局。公司在LED行业拥有着非常强大的优势，在2020年实现了84.54亿元的营收额，且实现同比增长为13.32%，领先第二名晶元光电一倍以上。

2014年公司开始在以第三代半导体为主的化合物半导体领域中打拼，目前已布局氮化镓、砷化镓、氮化硅、等多种化合物半导体。其化合物半导体平台-三安集成营收达到了质的飞跃，2017年至2020年三年时间，从2594万元增长到了9.74亿元。随着公司继续加快布局，化合物半导体业绩有望让公司的业绩实现明显增速，

亮点二：Mini LED需求增加，公司持续受益

三星、LG、TCL、小米等企业相继推出Mini LED背光电视,苹果推出搭载 Mini-LED 背光屏 iPad Pro 产品，Mini LED或迎来大规模应用。在Mini LED方面，公司处于行业领先水平，已成为三星首要供应商并实现批量供货。另外，湖北三安 Mini/Micro显示芯片产业化项目部分产能也已投产运行，随着产能规模的扩大，公司不仅在营收规模且在盈利能力方面都将可能得到持续改善。

由于文章存在限制，三安光电的深度报告和风险提示比较多，我总结在这篇研报里面，点击能够立马查看：【深度研报】三安光电点评，建议收藏！

二、从行业角度看

十四五规划提到要对人工智能、量子信息、集成电路等项目进行扶持，这个是一项有利于公司发展的政策。近年来，美国一直与其他国家联合对中国进行高科技封锁，严格控制对中国的技术、设备出口，这就扩大了国内市场对半导体技术国产化的需求，而且从另一方面来说，推进了国内半导体全产业链的发展。还有就是，从2020年开始，行业的需求明显变强了，行业正在跨过低点面临景气周期的新篇章，同时，Mini LED加速渗透，未来几年行业发展非常不错，三安光电作为LED芯片的第一企业，发展飞速。

整体来看，三安光电公司是一个全方面发展、实力雄厚的大公司，叠加行业的快速发展，有进一步上升的空间。文章只是让你基本了解了三安光电，如果想对三安光电未来行情做更加准确的了解，直接点击链接，专业投顾带你分析股市前景，看下三安光电估值是高估还是低估：【免费】测一测三安光电现在是高估还是低估？

应答时间：2021-10-06，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

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