[发明专利]一种低位错锑化铟<111>方向单晶的制备方法

摘要

本发明涉及一种低位错锑化铟<111>方向单晶的制备方法，属于光电材料技术领域。所述方法主要对拉晶过程中温度、籽晶提拉速度以及放肩角度进行调控，实现直拉法生长锑化铟<111>方向单晶，拉晶结束对形成的锑化铟<111>方向单晶进行原位的退火处理，能够大大降低所制备的锑化铟<111>方向单晶的位错，使直径为50mm左右的大尺寸锑化铟<111>方向单晶的位错低密度于30个/cm²。采用锑化铟<111>方向低位错单晶制备的红外探测器的性能更稳定，所述方法大大拓宽了锑化铟<111>方向单晶在红外探测器上的应用。

主权项

1.一种低位错锑化铟<111>方向单晶的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)将按化学计量比配制的铟和锑的混合物加热至完全熔化后，再进行凝固，得到锑化铟多晶材料；(2)对锑化铟多晶材料进行不低于30次的区域提纯后，在77K下截取锭条中载流子浓度小于等于1×1014cm‑3，电子迁移率大于等于6×105/V·S的部分，即为高纯度的锑化铟多晶材料；(3)对高纯度的锑化铟多晶材料表面进行清洁处理后，装入石英坩埚中，随后再转移至充有氢气且密封的石英管中，并对放置石英坩埚的石英管区域进行加热，使石英坩埚内高纯度的锑化铟多晶材料完全熔化成液体；(4)降低加热功率，待液体表面区域形成晶核后，将<111>方向的锑化铟籽晶插入液体中，待液体表面的温度与液体表面上方空气之间的温差为55℃～80℃时，再以21r/min～30r/min的转速和30mm/h～40mm/h的上升速度提拉籽晶，并在提拉过程中以35mW/min～50mW/min速率逐渐降低加热功率，形成放肩角度为10°～25°的放肩段；之后均匀降低加热功率，形成直径保持不变的等径段；最后增加加热功率，形成锥形收尾段，即得到一根锑化铟<111>方向单晶；(5)将锑化铟<111>方向单晶降温至250℃～300℃，并保温30h～48h，再以35℃/h～50℃/h的降温速率降温至室温后，再放置12h以上取出，得到一种低位错锑化铟<111>方向单晶。