一种化学气相沉积低温生长ZnS设备和工艺

摘要

本发明公开了属于无机块状材料制备领域的一种化学气相沉积低温生长ZnS设备和工艺方法。该内容主要包括：通过采用具有非封闭边界属性的沉积室硬件结构；同时对沉积室进行表面处理；沉积产品经过原位变温热处理，有效地解决了低温CVDZnS材料起拱和开裂的问题，可获得比高温CVDZnS红外光学性能更为优异的大尺寸材料。

主权项

一种化学气相沉积ZnS低温生长的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法具体包括：1)选用碳质材料作为基底，对基底进行抛光处理，然后利用喷涂的方法在基底上覆盖一层碳质胶体，最后把基底用氩气保护在200℃温度中烘干处理；2)调整沉积室在空间位置上相对进气口和出气口保持对称，同时不同方位的沉积基底之间必须保证均匀的空间隔离，在沉积室的外围空间安装密封屏同加热系统有效隔离；3)预抽真空，调节沉积室压力；4)调整锌池温度和沉积室温度，同时向沉积室内部通入原料气体，开始反应生长ZnS；5)对ZnS材料进行原位后续变温热处理，即首先对ZnS材料升温20～100℃，保温处理20～60h，然后回到起始生长温度，即沉积室温度保温处理10～24h，最后降温到≤300℃，断电停止加热，材料随炉自然冷却，整个变温处理过程持续1～5天；6)整个过程耗时20～30天，即完成一个化学气相低温沉积高质量大尺寸ZnS材料的沉积过程；所述沉积室压力值为1E4～5E4Pa；所述锌池温度为425～650℃，沉积室温度为600～670℃；所述原料气体为H2S和Zn蒸气，二者体积比为0.7～1.3。