作者： 趙漢斌

科技日報記者近日從云南省科學(xué)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(biāo)志著在高性能紅外探測及射線探測的核心材料領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

碲鋅鎘晶體應(yīng)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(lǐng)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(guān)技術(shù)水平僅停留在4英寸左右，嚴(yán)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(jìn)程。

下一代光子計數(shù)射線探測器。 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“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)、中國科學(xué)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(guān)聯(lián)規(guī)律，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的“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設(shè)備的全自主可控及襯底加工磨料的國產(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，科研團(tuán)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(guān)成果產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。其完成的國內(nèi)首個光子計數(shù)CT成像應(yīng)用驗證，有效提升了我國在高性能紅外及射線探測領(lǐng)域組件的研制及生產(chǎn)能力，為我國核心材料領(lǐng)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。