[发明专利]一种高质量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。该方法使用NH4Cl、NH4Br、NH4I等为助溶剂，铜片作为还原剂，生长温区70‑40℃，采用水溶液温差法生长晶体。本发明采用的温差法生长技术具有生长设备简单、成本低廉、生长温度低以及晶体生长不受溶解度限制等优点，所生长的CuI晶体纯度高、均匀性好、尺寸较大，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

CuI晶体的生长方法，该晶体为γ‑CuI晶体，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)配置CuI在NH4Cl、NH4Br、NH4I系列溶液中的饱和溶液：首先配制好相应浓度的NH4Cl、NH4Br、NH4I系列溶液，再将CuI粉末溶于其中，加热至70℃，利用搅拌器搅拌，直到溶液中CuI不能溶解，过滤得饱和溶液；(2)生长籽晶的制备：利用水溶液降温法获得籽晶，分别以NH4Cl、NH4Br、NH4I溶液为溶剂，铜片为还原剂，在广口瓶中配制CuI的饱和溶液，加盖密封，用磁力搅拌器加热搅拌母液至70‑40℃,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1‑2㎜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；(3)晶体生长：采用温差法晶体生长装置，晶体生长时，首先在玻璃生长瓶放置一定量的CuI粉末，然后将配置好的70℃下的饱和溶液注入玻璃生长瓶，将制备好的籽晶粘在亚克力制的晶架上，放入玻璃生长瓶上方，恒温5‑30分钟，将籽晶放入生长溶液生长区范围内，在CuI粉末溶解区放置几块条状的铜片作为还原剂，生长区的温度设定为40℃，CuI粉末溶解区温度设定为70℃，控制转动速率以及温度变化，20天后得到尺寸5mm的CuI晶体。