[发明专利]一种CVDZnS晶体材料的掺杂改性方法

摘要

本发明公开了一种CVD ZnS晶体材料的掺杂改性方法，在沉积之前在锌坩埚中加入一种金属M，或M与锌的合金Zn‑M作为掺杂剂，加热熔化、混合均匀，获得M掺杂锌原料，然后再进行化学气相沉积，沉积完成后通过恒温恒压热处理，这样可以增强CVD ZnS晶体材料的力学和机械性能。通过本方法，可以在不明显影响CVD ZnS材料红外透过性能的前提下达到增强CVD ZnS的机械性能的效果，改善了CVD ZnS晶体材料的力学性能，提高了CVD ZnS晶体材料的机械强度，增强了耐腐蚀性、抗热冲击性能，适合于规模化生产和商业化应用。

主权项

1.一种CVD ZnS晶体材料的掺杂改性方法，其特征在于，包括以下具体步骤：其工艺步骤具体包括：步骤1：(1)掺杂：在石墨坩埚中装入原料锌和一定质量百分比浓度的掺杂剂金属M或M与锌合金Zn‑M，其中，掺杂剂金属M为钛、镓、铟、锆、镧中的一种，M与锌合金为锌‑钛(Zn‑Ti)、锌‑镓(Zn‑Ga)、锌‑铟(Zn‑In)、锌‑锆(Zn‑Zr)、锌‑镧(Zn‑La)中的一种，加入的掺杂剂金属M的质量百分比浓度为1～15％；(2)熔化、混匀、冷却：将石墨坩埚放入带转动装置的加热炉中，加热熔化，混合均匀后冷却，获得用于化学气相沉积的掺杂锌原料；(3)生长：将石墨坩埚放入沉积炉中，按化学气相沉积工艺完成晶体生长，获得掺杂CVD ZnS晶体；步骤2：(1)按化学气相沉积工艺完成晶体生长获得CVD ZnS晶体；(2)将CVD ZnS进行表面研磨和抛光；(3)在CVD ZnS晶体的至少一个表面沉积一层金属M膜或其硫化物M2Sx膜，其中，所述的金属M膜为钛、镓、铟、锆、镧中的一种，硫化物膜为硫化钛(TiS₂)、硫化镓(Ga₂S₃)、硫化铟(In₂S₃)、硫化锆(ZrS₂)、硫化镧(La₂S₃)中的一种；步骤3：将所得晶体材料在惰性气体气氛中进行恒温恒压热处理。