发明名称 |
锌镉碲单晶的生长和退火方法以及退火专用坩埚 |
摘要 |
本发明公开了一种锌镉碲单晶的生长和退火方法以及退火专用坩埚,该方法是利用三元固熔体Zn1-xCdxTe相图的规律,通过采用富碲溶剂的方法实现在较低温度下形成Zn1-xCdxTe固溶体的饱和溶液,达到大幅度降低晶体生长温度的目的。Zn1-xCdxTe固溶体的合成是在富碲溶剂中完成的,经充分摇摆均匀化后,避免了Cd组分的局部不均匀性,同时也避免了单纯Zn1-xCdxTe固溶体合成时的局部热量集中而不易散失的问题。在生长后期借用两步退火过程来消除晶体中的Te夹杂,克服了碲溶剂生长晶体的不利因素,进一步提高晶体质量。所说的退火专用坩埚为坩埚底部带有缩颈的胞囊结构,锌棒放入胞囊中,单晶片放在胞囊上面,由于胞囊上面有缩颈,可以防止单晶片滑入胞囊中。 |
申请公布号 |
CN101275281B |
申请公布日期 |
2010.12.22 |
申请号 |
CN200710172702.8 |
申请日期 |
2007.12.21 |
申请人 |
中国科学院上海技术物理研究所 |
发明人 |
王仍;方维政;赵培;张雷;袁诗鑫;张惠尔;胡淑红;戴宁 |
分类号 |
C30B29/48(2006.01)I;C30B11/02(2006.01)I;C30B33/02(2006.01)I;C30B35/00(2006.01)I |
主分类号 |
C30B29/48(2006.01)I |
代理机构 |
上海新天专利代理有限公司 31213 |
代理人 |
郭英 |
主权项 |
一种锌镉碲单晶的生长和退火方法,其特征在于具体步骤如下:§A.材料合成按照Zn1 xCdx∶Te的摩尔比为3∶7精确称量材料,组分:0<x≤0.1,将7N高纯Te、Cd和Zn单质放入石英坩埚内,进行除气并抽真空,待真空度高于5×10 4Pa时封管;将封管后的石英坩埚放入水平摇摆炉中进行合成,合成温度高于Zn1 XCdXTe化合物的熔点温度20℃;当炉温升至合成温度时,让水平炉开始上下摇摆,6h后开始自然降温,降至室温后,随坩埚一起取出合成后的Zn1 XCdXTe锭条;§B.晶体生长将合成后的Zn1 XCdXTe锭条随坩埚一起放入垂直生长炉的高温恒温区,设定炉子的最高温度为1100℃,结晶温度为1060℃,温度梯度10℃/cm,升温速率低于0.5℃/min;到达设定温度后,坩埚内的Zn1 XCdXTe锭条成为熔体,随即开动马达,使坩埚缓慢下降,下降速度为0.25 1mm/h,待熔体全部通过垂直生长炉的温度梯度区,移到低温区晶体生长结束;§C.晶体原位退火保持晶体在垂直生长炉的低温区,退火温度:整体炉温调整为480℃ 510℃;退火时间:24 48h;§D.晶体切片退火将原位退火后的整根晶体锭条取出,根据具体需要的晶向进行定向、切片和抛光;然后将晶片和锌棒放入专用坩埚中,进行抽真空,待真空度高于5×10 4Pa时封管,在Zn气氛下退火48 72h,以减少单晶片中Te夹杂,最后得出高质量的体单晶材料,这里所指的专用坩埚为底部带有缩颈的胞囊结构,锌棒放入胞囊中,单晶片放在胞囊上面,由于胞囊上面有缩颈,可以防止单晶片滑入胞囊中。 |
地址 |
200083 上海市玉田路500号 |