[发明专利]一种硒化锌晶体的表面预处理方法

说明书

本发明公开一种硒化锌晶体的表面预处理方法，包括以下步骤：将硒化锌晶体表面抛光；将抛光后的硒化锌晶体放入丙酮溶液中浸泡清洗后，用超纯水循环清洗硒化锌晶体；将清洗后的硒化锌晶体放入烘箱中烘干；将烘干后的硒化锌晶体放入等离子刻蚀机的等离子真空腔中，并用等离子体清洗硒化锌晶体表面；将等离子体清洗后的硒化锌晶体置于氩气气氛的手套箱中，用封装袋对硒化锌晶体进行封装。本发明不仅能够除掉硒化锌晶体表面存在的氧化层，还能使硒化锌晶体表面形成高活性悬键。

技术领域

本发明涉及一种硒化锌晶体的表面预处理方法，属于激光材料制备技术领域。

背景技术

利用热扩散法制备掺铁硒化锌激光晶体时，首先要对硒化锌晶体进行表面处理。硒化锌晶体长期暴露在空气中时，会与空气中的氧气，二氧化碳还有水等发生反应，从而在晶体表面会形成氧化层。氧化层形成的原因是硒化锌晶体与空气中的水、氧气发生反应，生成氢氧化锌，同时空气中的部分氧会取代硒化锌晶体中的硒离子，生成氧化锌和二氧化硒。硒化锌晶体表面的这层氧化层会阻碍亚铁离子扩散进入到硒化锌晶体中，影响亚铁离子在硒化锌晶体中的扩散速率，造成亚铁离子在硒化锌晶体中掺杂浓度低且不均匀，最终影响掺铁硒化锌的光学质量。因此在利用热扩散法制备掺铁硒化锌之前，一般需要对硒化锌晶体进行表面预处理，以去除硒化锌晶体表面存在的氧化层。

目前对于硒化锌晶体的表面预处理，常用方法为化学处理，即采用盐酸、氢氧化钠、丙酮、甲醇或者去离子水对硒化锌晶体表面进行处理。采用化学方法对硒化锌晶体进行处理，需要考虑对化学清洗液的选择，选择不当就会对硒化锌晶体表面造成严重腐蚀，甚至破坏。此外，由于所用的化学清洗液有毒有害，因此化学方法不仅易损害实验员的身体健康，还会造成环境的污染。

由此可见，寻找一种污染少的预处理硒化锌晶体表面的方法，是本领域技术人员急需去做的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种硒化锌晶体的表面预处理方法，能够除掉晶体表面存在的氧化层。

为达到上述目的，本发明提供一种硒化锌晶体的表面预处理方法，包括以下步骤：

将硒化锌晶体表面抛光；

将抛光后的硒化锌晶体放入丙酮溶液中浸泡清洗后，用超纯水循环清洗硒化锌晶体；

将清洗后的硒化锌晶体放入烘箱中烘干；

将烘干后的硒化锌晶体放入等离子刻蚀机的等离子真空腔中，并用等离子体清洗硒化锌晶体表面；

将等离子体清洗后的硒化锌晶体置于氩气气氛的手套箱中，用封装袋对硒化锌晶体进行封装。

进一步地，所述烘箱中温度为70 -80℃；所述烘干的时间为1-1.5小时。

进一步地，所述等离子真空腔中的压力为0.1 ~ 0.4 mbar。

进一步地，所述等离子真空腔中的压力为0.2 ~ 0.4 mbar。

进一步地，所述等离子体为氩等离子体或氦等离子体。

进一步地，所述等离子体清洗硒化锌晶体表面的时间为1-15分钟。

进一步地，所述等离子体清洗硒化锌晶体表面的时间为10分钟。

本发明提供的技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明的工艺条件容易控制，工艺步骤简单，既能减少有毒溶剂的使用和损耗，又能节能环保降低成本；本发明通过使用等离子体处理硒化锌晶体表面，除掉硒化锌晶体表面存在的氧化层，促使硒化锌晶体表面形成高活性悬键。