一种高阻碲锌镉晶体制备装置及方法与流程

技术特征：
1.一种高阻碲锌镉晶体制备装置，其特征在于：包括晶体生长炉(1)、石英坩埚(2)、超声波发生器(3)、加热器(4)、圆弧形导轨(5)和竖直导轨(6)，所述石英坩埚(2)置于晶体生长炉(1)内且通过驱动装置沿着竖直导轨(6)运动，所述超声波发生器(3)位于晶体生长界面(7)上方并沿圆弧形导轨(5)做圆周运动，所述加热器(4)置于晶体生长炉(1)内。2.根据权利要求1所述的高阻碲锌镉晶体制备装置，其特征在于：所述超声波发生器(3)有4个，相互间隔90
°
分布于圆弧形导轨(5)上。3.一种高阻碲锌镉晶体制备方法，其特征在于，具体步骤如下：s1、将碲、锌、镉按照比例加入石英坩埚(2)中，然后加入掺杂元素；s2、将石英坩埚(2)抽真空并封装焊接好，将封装好的石英坩埚(2)放入晶体生长炉(1)中，设置分段加热程序，使温度达到1100℃～1198℃，从而使得制备晶体的原材料完全融化；s3、开启超声波发生器(3)，并使超声波发生器(3)沿着圆弧形导轨(5)旋转；s4、石英坩埚(2)在竖直导轨(6)的驱动下下降，与此同时增加超声波发生器(3)的超声波频率；s5、等石英坩埚(2)全部从加热器(4)中退出，加热结束，开始降温到室温，直至晶体生长结束。4.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备方法，其特征在于：步骤s1中，碲、锌、镉的比例为1：0.1：0.9。5.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备方法，其特征在于：步骤s1中，加入的掺杂元素为fe、mn、in、ga中的一种或多种，掺杂量为300ppm～2500ppm。6.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备方法，其特征在于：步骤s2中，石英坩埚(2)的真空度为5
×
10-5
pa。7.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备装置及方法，其特征在于：步骤s2中，分段加热程序分为以下三个阶段：第一阶段以10℃/h的升温速率升到450℃，并保持10～15h，第二阶段以15℃/h的升温速率升到800℃，第三阶段以20℃/h的升温速率升到1100℃～1198℃。8.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备装置及方法，其特征在于：步骤s3中，超声波频率范围为35～100khz，超声波发生器(3)沿着圆弧形导轨(5)旋转的转速为50r/min。9.根据权利要求3所述的高阻碲锌镉晶体制备装置及方法，其特征在于：步骤s4中，石英坩埚(2)的下降速率为0.01～0.3cm/h，超声波发生器(3)的超声波频率增加速率为0.8khz/h。

技术总结
本发明涉及晶体生产技术领域，特别涉及一种高阻碲锌镉晶体制备装置，石英坩埚置于晶体生长炉内且通过驱动装置在竖直导轨上运动，超声波发生器位于晶体生长界面上方并沿圆弧形导轨做圆周运动。该方法如下：将碲、锌、镉、掺杂元素加入石英坩埚中，抽真空且封装后放入晶体生长炉中，分段加热使原材料完全融化；开启超声波发生器并沿圆弧形导轨旋转；石英坩埚下降的同时增加超声波频率，等石英坩埚全部从加热器中退出，降温到室温，直至晶体生长结束。本发明在晶体生长界面上方提前形成晶核破碎，使其融化，让碲锌镉只在晶体生长界面生长，避免了大量晶核提前形成，提高了晶体生长质量，得到电阻率分布较为均匀的高阻碲锌镉晶体。电阻率分布较为均匀的高阻碲锌镉晶体。电阻率分布较为均匀的高阻碲锌镉晶体。


技术研发人员：庞昊 李勇胜
受保护的技术使用者：合肥天曜新材料科技有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/8/16