铅的硫族化合物半导体单晶的制备方法

摘要

本发明涉及一种铅的硫族化合物半导体单晶的生长和制备方法，属于半导体单晶制备工艺技术领域。本发明采用高纯度的金属铅粉和硫族元素S、Se或Te粉按一定摩尔比称取重量，将两者放置于石英管内，石英管内抽真空，真空度达10^－4Pa或10^－5Pa，放于立式加热炉内加热熔化反应生成铅的硫族化合物PbS、PbSe、或PbTe，然后将其加热至熔点以上20℃，保持熔化状态，再下降至熔点温度，然后开动马达，提拉石英管，以5～7mm/天的速率提拉，达7～10天后，取出直径为25～30mm的半导体单晶。本发明方法实质上是通过熔体蒸发气相淀积而生长制备半导体单晶，并按一定晶面或晶向生长而成的半导体单晶材料。本发明方法所制得的较大尺寸的单晶可用于高集成度探测器或敏感功能器件中。

主权项

1.一种铅的硫族化合物半导体单晶的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a.首先将高纯度的金属铅和高纯度的硫族元素，包括S、Se或Te，按一定摩尔比称取重量，将两者放置于石英管的下端；另外在内石英管上部的收缩狭细管颈口处放置一铅的硫族化合物半导体籽晶体，其晶面可选择为(100)、(110)或(111)任一种；b.在底部敞开的内石英管的底边与外石英管下部适当部位的管壁处，用钎焊方式焊接好，以固定内石英管；然后在外石英管上部收缩狭细的管颈口用真空泵抽真空，使石英管内的真空度达到10-4Pa或10-5Pa，随后进行封管；c.将上述石英管总体置于立式加热炉内，立式加热炉的上部低温区和下部高温区按具体被加热化合物的熔点来加以控制，一般其平均温差控制在5～50℃之间；d.将石英管总体放入立式加热炉内后，先以10℃/分速度升温，到达化合物熔点以上20℃，保持熔化，约需一天时间，然后再降温至熔点；e.后开动马达，提拉石英管，以5～7mm/天速率提升，达7～10天后，取出直径为25～30mm的铅的硫族化合物半导体单晶。