Crystal growth of Tl4CdI6: A wide band gap semiconductor for hard radiation detection

Crystal Growth and Design

Volumn 14, Issue 5, 2014, Pages 2401-2410

  Wang, Shichao ^a   Liu, Zhifu ^b   Peters, John A ^b   Sebastian, Maria ^a   Nguyen, Sandy L ^a   Malliakas, Christos D ^a   Stoumpos, Constantinos C ^a   Im, Jino ^a   Freeman, Arthur J ^a   Wessels, Bruce W ^b   Kanatzidis, Mercouri G ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b Northwestern University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CALCULATIONS; CRYSTAL GROWTH FROM MELT; CRYSTAL IMPURITIES; CRYSTALLIZATION; ENERGY GAP; PHOTOCONDUCTIVITY; THERMOANALYSIS; X RAY DIFFRACTION;

CRYSTALLIZATION BEHAVIOR; FIRST-PRINCIPLES DENSITY FUNCTIONAL THEORY; MOBILITY-LIFETIME PRODUCTS; PHYSICAL CHARACTERIZATION; SINGLE CRYSTAL X-RAY DIFFRACTION; SYNCHROTRON POWDER DIFFRACTION; VERTICAL BRIDGMAN METHOD; WIDE-BAND-GAP SEMICONDUCTOR;

SINGLE CRYSTALS;

EID: 84900305501     PISSN: 15287483     EISSN: 15287505     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cg5001446     Document Type: Article

References (65)

1. McGregor, D. S.; Hermon, H. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1997, 395, 101
2. Sellin, P. J. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2003, 513, 332
3. Owens, A.; Peacock, A. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2004, 531, 18
4. Devanathan, R.; Corrales, L. R.; Gao, F.; Weber, W. J. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2006, 565, 637
5. Owens, A. J. Synchrotron Radiat. 2006, 13, 143
6. Milbrath, B. D.; Peurrung, A. J.; Bliss, M.; Weber, W. J. J. Mater. Res. 2008, 23, 2561
7. Lachish, U. J. Cryst. Growth 2001, 225, 114
8. Szeles, C. Phys. Status Solidi B 2004, 241, 783
9. Schlesinger, T. E.; Toney, J. E.; Yoon, H.; Lee, E. Y.; Brunett, B. A.; Franks, L.; James, R. B. Mater. Sci. Eng., R 2001, 32, 103
10. Burger, A.; Groza, M.; Cui, Y.; Hillman, D.; Brewer, E.; Bilikiss, A.; Wright, G. W.; Li, L.; Fu, F.; James, R. B. J. Electron. Mater. 2003, 32, 756
11. Ponpon, J. P. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2005, 551, 15
12. Sellin, P. J. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2006, 563, 1
13. Owens, A.; Bavdaz, M.; Lisjutin, I.; Peacock, A.; Sipila, H.; Zatoloka, S. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2001, 458, 413
14. Hitomi, K.; Tada, T.; Kim, S. Y.; Wu, Y.; Tanaka, T.; Shoji, T.; Yamazaki, H.; Ishii, K. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2011, 58, 1987
15. Kim, H.; Kargar, A.; Cirignano, L.; Churilov, A.; Ciampi, G.; Higgins, W.; Olschner, F.; Shah, K. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2012, 59, 243
16. Shah, K. S.; Bennett, P.; Klugerman, M.; Moy, L.; Cirignano, L.; Dmitriyev, Y.; Squillante, M. R.; Olschner, F.; Moses, W. W. IEEE Trans. Nucl. Sci. 1997, 44, 448
17. Deich, V.; Roth, M. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1996, 380, 169
18. Owens, A.; Bavdaz, M.; Brammertz, G.; Krumrey, M.; Martin, D.; Peacock, A.; Troger, L. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2002, 479, 535
19. van den Berg, L.; Vigil, R. D. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2001, 458, 148
20. Amman, M.; Lee, J. S.; Luke, P. N. J. Appl. Phys. 2002, 92, 3198
21. Bolotnikov, A. E.; Camarda, G. S.; Carini, G. A.; Cui, Y.; Li, L.; James, R. B. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2007, 571, 687
22. Komar, V.; Gektin, A.; Nalivaiko, D.; Klimenko, I.; Migal, V.; Panchuk, O.; Rybka, A. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2001, 458, 113
23. Chen, H.; Awadalla, S. A.; Mackenzie, J.; Redden, R.; Bindley, G.; Bolotnikov, A. E.; Camarda, G. S.; Carini, G. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2007, 54, 811
24. Bolotnikov, A. E.; Camarda, G. C.; Wright, G. W.; James, R. B. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2005, 52, 589
25. Gasperino, D.; Bliss, M.; Jones, K.; Lynn, K.; Derby, J. J. J. Cryst. Growth 2009, 311, 2327
26. Triboulet, R. In Phys. Status Solidi C; Stutzmann, M., Ed. 2005; Vol. 2, p 1556.
27. Kim, H.; Cirignano, L.; Churilov, A.; Ciampi, G.; Higgins, W.; Olschner, F.; Shah, K. IEEE Trans. Nucl. Sci. 2009, 56, 819
28. Georgeson, G.; Milstein, F. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1989, 285, 507
29. Hayashi, T.; Kinpara, M.; Wang, J. F.; Mimura, K.; Isshiki, M. J. Cryst. Growth 2008, 310, 47
30. He, Y.; Zhu, S. F.; Zhao, B. J.; Jin, Y. R.; He, Z. Y.; Chen, B. J. J. Cryst. Growth 2007, 300, 448
31. Li, W. T.; Li, Z. H.; Zhu, S. F.; Yin, S. J.; Zhao, B. J.; Chen, G. X. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 1996, 370, 435
32. Androulakis, J.; Peter, S. C.; Li, H.; Malliakas, C. D.; Peters, J. A.; Liu, Z. F.; Wessels, B. W.; Song, J. H.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Kanatzidis, M. G. Adv. Mater. 2011, 23, 4163
33. Johnsen, S.; Liu, Z. F.; Peters, J. A.; Song, J. H.; Nguyen, S.; Malliakas, C. D.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10030
34. Johnsen, S.; Liu, Z. F.; Peters, J. A.; Song, J. H.; Peter, S. C.; Malliakas, C. D.; Cho, N. K.; Jin, H. S.; Freeman, A. J.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 2011, 23, 3120
35. Liu, Z. F.; Peters, J. A.; Wessels, B. W.; Johnsen, S.; Kanatzidis, M. G. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2011, 659, 333
36. Li, H.; Peters, J. A.; Liu, Z. F.; Sebastian, M.; Malliakas, C. D.; Androulakis, J.; Zhao, L. D.; Chung, I.; Nguyen, S. L.; Johnsen, S.; Wessels, B. W.; Kanatzidis, M. G. Cryst. Growth Des. 2012, 12, 3250
37. Johnsen, S.; Peter, S. C.; Nguyen, S. L.; Song, J. H.; Jin, H.; Freeman, A. J.; Kanatzidis, M. G. Chem. Mater. 2011, 23, 4375
38. Ilyasov, I. I.; Bergman, A. G. Russ. J. Inorg. Chem. 1959, 4, 414
39. Ilyasov, I. I.; Dionisev, S. D.; Bergman, A. G. Russ. J. Inorg. Chem. 1962, 7, 318
40. Ammlung, R. L.; Shriver, D. F.; Kamimoto, M.; Whitmore, D. H. J. Solid State Chem. 1977, 21, 185
41. Orinchai, A. V.; Lazarev, V. B.; Peresh, E. Y.; Koperlos, B. M.; Dordyai, V. S. Inorg. Mater. 1982, 18, 1080
42. Beck, H. P.; Milius, W. Z. Anorg. Allg. Chem. 1986, 539, 7
43. Beck, H. P.; Milius, W. Z. Anorg. Allg. Chem. 1988, 562, 105
44. Nair, S. M.; Rafiuddin, Y. A. I.; Ahmad, A. Solid State Ionics 1996, 86-8, 137
45. Franiv, A. V.; Kushnir, O. S.; Girnyk, I. S.; Franiv, V. A.; Kityk, I.; Piasecki, M.; Plucinski, K. J. Ukr. J. Phys. Opt. 2013, 14, 6
46. Seltzer, S. M. Radiat. Res. 1993, 136, 147
47. Laugier, J.; Filhol, A. J. Appl. Crystallogr. 1983, 16, 281
48. Zandbergen, H. W.; Verschoor, G. C.; Ijdo, D. J. W. Acta Crystallogr. Sect. B-Struct. Sci. 1979, 35, 1425
49. Helmholz, L. Z. Kristallogr. 1936, 95, 129
50. Becker, D.; Beck, H. P. Z. Kristallogr. 2004, 219, 348
51. Blackman, M.; Khan, I. H. Proc. Phys. Soc. London 1961, 77, 471
52. Samara, G. A.; Walters, L. C.; Northrop, D. A. J. Phys. Chem. Solids 1967, 28, 1875
53. Vandyke, J. P.; Samara, G. A. Phys. Rev. B 1975, 11, 4935
54. Petrov, V. V.; Bogdanova, A. V.; Mashkarinets, E. K.; Belskii, V. K.; Gladyshevskii, E. I.; Mokraya, I. R.; Pecharskii, V. K. Inorg. Mater. 1987, 23, 1238
55. Armatas, G. S.; Kanatzidis, M. G. Science 2006, 313, 817-820
56. Armatas, G. S.; Kanatzidis, M. G. Nature 2006, 441, 1122-1125
57. Smith, R. A. Semiconductors. Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1959.
58. Dovgii, Y. O.; Kityk, I. V.; Kolinko, M. I.; Krochuk, A. S.; Franiv, A. V.; Zamorskii, M. K. Phys. Status Solidi B 1991, 167, 637
59. Ohno, N.; Itoh, M. J. Phys. Soc. Jpn. 1993, 62, 2966
60. Kolinko, M. I.; Kityk, I. V.; Krochuk, A. S. J. Phys. Chem. Solids 1992, 53, 1315
61. Kutsyk, M. V.; Pidzyrailo, M. S. J. Lumin. 1998, 79, 135
62. Many, A. J. Phys. Chem. Solids 1965, 26, 575
63. Kargar, A.; Ariesanti, E.; McGregor, D. S. Nucl. Technol. 2011, 175, 131
64. Kasap, S. O. Principles of Electronic Materials and Devices; McGraw-Hill: Boston, MA, 2002.
65. Cho, H. Y.; Lee, J. H.; Kwon, Y. K.; Moon, J. Y.; Lee, C. S. J. Instrum. 2011, 6, C01025