[发明专利]一种大尺寸CuI晶体的生长方法

摘要

本发明提供了一种CuI晶体的生长方法，属于光电功能材料技术中的晶体生长领域。该方法采用低温水溶液降温法生长晶体，使用NH4Cl、NH4Br、NH4I等为助溶剂，铜片作为还原剂，石蜡油封，生长温区30‑60℃，降温速率为0.1‑0.5℃/day。本发明采用的降温法晶体生长技术具有生长温度低、溶液黏度低、装置简单易行、生长过程可以直接观察等优点，所生长的CuI晶体纯度高、均匀性好、尺寸大，因此作为新一代的超快闪烁晶体，有望在未来超高计数率电子、γ射线和X射线测量中发挥重要作用，同时还作为一种半导体材料用作太阳能电池材料、超导材料和光催化材料。

主权项

1.一种大尺寸CuI晶体的生长方法，其特征在于：该晶体为γ-CuI晶体，尺寸大于1cm，采用低温水溶液降温法，其中，所述生长方法包括如下步骤：(1)生长籽晶的制备，首先配制好相应浓度的NH4Cl、NH4Br、NH4I系列溶液，然后分别以NH4Cl、NH4Br、NH4I系列溶液为溶剂，铜片为还原剂，采用石蜡油封，配制CuI的饱和溶液，加盖密封，用磁力搅拌器加热搅拌母液至60℃，而后停止加热和搅拌，母液自然冷却降温并析出晶体，从而得到一些尺寸为1-2mm 的晶粒，在获得的晶粒中，选择晶形较好的作为籽晶，将籽晶粘在亚克力制的晶架上；(2)晶体生长，采用水溶液降温法晶体生长装置，在生长晶体之前，首先采用重量分析法对CuI的溶解度进行了测定，然后按照溶解度曲线，以相应的NH4Cl、NH4Br、NH4I系列溶液为生长溶剂，在生长瓶中配制一定温度下的CuI饱和溶液，用吊晶法准确测出溶液的饱和点，将溶液在高于饱和点10℃的水浴中过热48小时后，用0.15μm孔径的滤膜预过滤，滤除溶液中的杂质颗粒，当滤液转移到生长瓶后，先在高于饱和点10℃的水浴中过热48小时以上，然后将事先准备好的籽晶安装在晶架上，放入烘箱预热，之后将其引入生长瓶，在较高温度下，先对其进行微溶，待籽晶表面微溶后降温至饱和点，而后开始生长，生长温区为30-60℃，晶架按照顺时针旋转-停转-逆时针旋转的模式往复式转动，同时控制溶液降温速率为0.1-0.5℃/天，经过一段时间的生长即可得到大尺寸CuI晶体。