[发明专利]一种顶部籽晶导热的硒化镉单晶气相生长方法

摘要

一种顶部籽晶导热的硒化镉单晶气相生长方法，它涉及一种硒化镉单晶气相生长方法。本发明目的是要解决现有的生长CdSe晶体的高压布里奇曼法设备复杂，且易发生爆炸，而温梯熔体区熔法与气相提拉法的晶向不可控、光学品质差的问题。一种顶部籽晶导热的硒化镉单晶气相生长方法：一、制备籽晶片；二、装料得到装料密封石英管；三、晶体生长：①、活化；②、生长；四、后处理，在籽晶片表面得到硒化镉单晶体。优点：中远红外波段的透过率达到65％以上。本发明主要用于硒化镉单晶气相生长。

主权项

1.一种顶部籽晶导热的硒化镉单晶气相生长方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、制备籽晶片：在硒化镉单晶体进行定向选取，选取定<001>晶向的硒化镉单晶体、定<110>晶向的硒化镉单晶体或定<112>晶向的硒化镉单晶体作为籽晶片原料，将籽晶片原料制成直径为10mm～20mm、厚度为3mm～5mm单晶片，然后进行表面光学抛光至表面粗糙度≤10nm，得到籽晶片；二、装料：将高纯硒化镉多晶料放入石英管底部，并利用铂丝将籽晶片固定于石英管顶部，然后对石英管采用三阶段泵抽真空，先采用机械泵抽真空，将石英管内真空度从大气压将至1Pa～10Pa，然后采用吸附泵使石英管内真空度达到1×10^‑4P～9×10^‑4Pa，最后利用离子泵的继续抽真空，使石英管内部真空度达到1×10^‑7Pa～9×10^‑7Pa，并采用氢氧火焰密封石英管，且保证固定籽晶片的铂丝的一端与外界接触，得到装料密封石英管；三、晶体生长：①、活化：将装料密封石英管以装载籽晶片一端在上形式竖直置于垂直晶体生长炉中，升温并调节温场，使装料密封石英管顶部籽晶片区域处于温度为1060～1100℃，装料密封石英管底部高纯硒化镉多晶料区域处于温度为1000～1050℃，以转速为0.5rad/min～1rad/min轴向旋转装料密封石英管，活化处理1h～2h；②、生长：调整温场，将装料密封石英管顶部籽晶片区域处于温度为1000～1050℃，装料密封石英管底部高纯硒化镉多晶料区域处于温度为1080～1130℃，且在装料密封石英管内中部温度梯度区竖直方向的温度梯度为1℃/cm～10℃/cm，装料密封石英管顶部连接进气套管，利用进气套管以流速V向装料密封石英管顶部裸露的铂丝吹室温惰性气体，V＝100+At，式中V为室温惰性气体的流速，单位为mL/min，t为晶体生长时间，单位为h，A为常数，A取值范围为3≤A≤5，使晶体以生长速率为0.2mm/h～0.5mm/h进行生长，生长至硒化镉单晶体的厚度为30mm～40mm；四、后处理：生长结束后，停止吹室温惰性气体，以降温速率为5～10℃/h降温至100℃，再降温速率为20℃/h降温至室温，切割开石英管，取出硒化镉多晶料，在籽晶片表面得到硒化镉单晶体。