一种类似布里奇曼温场的移动加热器法生长碲锰镉晶体的方法

摘要

本发明涉及一种类似布里奇曼温场的移动加热器法生长碲锰镉晶体的方法，将高纯Cd、Mn、Te原料装入两支石英管内，并向其中一支中加入过量Te，分别合成多晶料和富Te合金料；依次将籽晶、富Te合金料、多晶料放入长晶管，抽真空封结；将长晶管置于具有布里奇曼温场的炉体中的合适位置，保温后以一定的速度上升炉体，溶液区的底部不断析出碲锰镉晶体，直至长晶完毕。采用本发明生长碲锰镉晶体显著降低了晶体的生长温度和晶体中的缺陷浓度，且生长速度较传统移动加热器法有了较大的提升。

主权项

一种类似布里奇曼温场的移动加热器法生长碲锰镉晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照化学计量比，将满足Cd_1‑xMn_xTe的纯度分别为7N、5N、7N的高纯Cd、Mn、Te原料装入平底高纯石英坩埚中，x=0.1～0.2，然后抽真空至3.0×10^‑4Pa后进行封结，封结后放入摇摆炉中进行合料，得到多晶料；（2）按照化学计量比，将满足Cd_1‑xMn_xTe的纯度分别为7N、5N、7N的高纯Cd、Mn、Te原料放入另一根石英坩埚中，x=0.1～0.2，再向其中加入质量百分数为30%～40%的过量Te，同样抽真空至3.0×10^‑4Pa后进行封结，封结后放入摇摆炉中进行合料，得到富Te合金料；（3）在长晶管中按照籽晶、富Te合金料、多晶料的顺序依次填料，抽真空至3.0×10^‑4Pa后进行封结，其中籽晶的成分与多晶料的成分一样；（4）将上面已经封结的长晶管放入长晶炉内，长晶炉内的高温区、温度梯度区和低温区的温度分别设定为850～950℃、750～850℃和550～650℃，使得温度梯度区的梯度控制在15℃；晶体生长前，根据富Te合金料的富Te量通过相图计算出长晶温度，要求长晶温度处在温度梯度区温度范围内，然后将长晶管中籽晶的中部放在置于长晶温度点位置，使得长晶管内部的富Te合金料和籽晶的上半部处于液相；调整炉体，之后以0.2～0.4mm/h的速度上升炉体，同时旋转长晶管，随着温度的降低，溶液中的碲锰镉饱和度下降，溶液区的底部不断析出碲锰镉晶体，顶部则不断溶解多晶料进行补充，当长晶管经过整个温度梯度区、多晶料全部溶解完毕时，长晶结束，得到尾部是碲锰镉‑Te混合物的碲锰镉晶锭；（5）将得到的晶锭从长晶管中取出，去除尾部的混合物，剩余部分就是长出的碲锰镉晶体。