[发明专利]一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法

摘要

本发明公开了一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法，适用于晶体密度大于熔体密度的材料的大直径高质量单晶体生长。本发明利用碲锌镉（CdZnTe）熔体凝固时体积缩小的物理性质，设计了一种中部有缩颈的坩埚，并使晶体在坩埚内自上向下生长，当熔体凝固到坩埚缩颈处时，晶体被缩颈固定住，不再下滑，由于体积缩小，坩埚缩颈以下的晶体的直径小于坩埚的内径，晶体与坩埚壁分离，晶体直径越大，晶体与坩埚壁之间的间隙越大，分离越明显。本发明的优点在于晶体生长的直径大，质量优。

主权项

一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法，其特征在于包括以下步骤：1）称量原材料，并将称量后的晶体生长所需的原材料装入缩颈型坩埚中；2）如原材料需合成，则将装有原材料的坩埚放入合成炉中进行材料合成，合成完成后将坩埚放入垂直式单晶炉内；如原材料无需合成，则将坩埚直接放入垂直式单晶炉内。坩埚在单晶炉内应垂直放置；3）设置单晶炉的温度，高温区在下，低温区在上，中间为梯度区，将坩埚置于高温区内，将单晶炉温度升至材料熔化温度以上并恒温保持数小时，使材料充分熔化；4）进行晶体生长，使晶体在坩埚内自上向下生长，生长方法可选用如下几种：a）固定炉体，向上移动坩埚；b）固定坩埚，向下移动炉体；c）坩埚与炉体均固定不动，向下移动温场；d）向上移动坩埚，同时向下移动炉体；5）晶体生长完成后，将单晶炉温度降至室温，从单晶炉内取出坩埚，再把晶体从坩埚内取出。