[发明专利]掺铝AlN-CdZnTe复合结构组件及其制备方法

权利要求书

1.一种掺Al的AlN靶材，其特征在于：按照Al相对于AlN的质量比不高于3％的Al掺入量，制备掺Al的AlN复合材料靶材，为进行溅射AlN工艺时提供富Al的条件。

2.一种具有AlN薄膜的AlN-CdZnTe复合结构组件，其特征在于：采用权利要求1所述掺Al的AlN靶材，首先在AlN陶瓷基底上制备一层富Al的AlN薄膜，形成AlN复合衬底；然后在复合衬底的富Al的AlN膜表面上，继续生长CdZnTe厚膜，得到具有AlN-CdZnTe复合结构组件。

3.根据权利要求2所述具有AlN薄膜的AlN-CdZnTe复合结构组件，其特征在于：所述AlN复合衬底的沉积厚度不超过0.5μm。

4.根据权利要求2所述具有AlN薄膜的AlN-CdZnTe复合结构组件，其特征在于：所述CdZnTe厚膜的厚度不超过300μm，采用的AlN陶瓷基底的厚度不超过1.0mm。

5.一种权利要求1所述具有AlN薄膜的AlN-CdZnTe复合结构组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.掺Al的AlN靶材制备：

按照Al相对于AlN的质量比不高于3％的Al掺入量，将Al粉掺入AlN粉中，加入乙醇混合球磨至少3h，球磨完成后将其在不低于80℃下烘干，得到掺Al的AlN粉料，然后把制得的粉料过60目筛，即得到制备靶材所用的粉料；称取上述掺Al的AlN粉料34.0g置于石墨模具内，采用热压烧结工艺制备所需靶材；工艺条件为：靶材烧结温度为700℃时加压至不低于25MPa/cm²；烧结温度达到1250℃时，保温至少2h；保温结束后，降至600℃即可关闭电源，停止充入氮气，得到掺Al的AlN靶材；

b.富Al的AlN薄膜的制备：

将经过预处理的AlN陶瓷基底放入溅射装置腔体内，待腔体真空度达到5×10^-3Pa，将衬底温度加热到不低于300℃；之后充入氮气与氩气至1.0Pa，使氮气与氩气的体积比为1∶1；控制溅射功率为220W，时间不低于6h，从而得到沉积在AlN衬底上的富Al的AlN薄膜，得到AlN复合衬底；

c.CdZnTe薄膜的生长过程：

打开近空间升华腔体，将在所述步骤b中制备的AlN复合衬底放入腔体，将升华室内气压抽不高于5Pa，将升华源和衬底以不高于50℃/min的升温速度，分别加热到630℃和520℃，生长时间不少于120min；待在AlN复合衬底上生长的CdZnTe薄膜材料冷却至室温后，即得到所需的AlN-CdZnTe复合结构组件。