[发明专利]硒化镓的多晶合成方法和单晶生长方法

摘要

硒化镓的多晶合成方法和单晶生长方法，它涉及中远红外非线性材料的多晶合成和单晶生长方法。它是要解决现有的GaSe多晶合成的化学计量偏移大和产率低及自发成核阶段易形成无效晶核与单晶生长方向不确定的技术问题。多晶合成：把单质Ga放在小舟中，再把它放到石英管的一端，Se放在石英管的另一端，抽真空后熔封，放在水平双温区管式电阻炉中合成，得到GaSe多晶，其化学计量比为1：(1～1.05)，产率大于97％。单晶生长：将GaSe多晶加入到PBN坩埚中，然后将PBN坩埚竖直放在石英管中，抽真空后熔封，再放在垂直双温区管式电阻炉中，单晶生长结束后获得GaSe单晶。可用作中远红外激光材料实现8～10μm激光输出。

主权项

GaSe的多晶合成方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、用王水浸泡石英管和盛料用的石英小舟或氮化硼小舟，然后用超纯水清洗，烘干；按照摩尔比Ga：Se＝1:(1+n)称量单质原料Ga和Se，其中n＝PV/RT、P为1大气压，V为石英管内圆柱体空隙体积，T为(600+273)K，R为气体常数；二、将Ga放置于小舟中，把盛有Ga的小舟放置到石英管的封闭端，把Se直接放置在石英管的另一端；将石英管抽真空，再用氢氧火焰熔封石英管，然后放入水平双温区管式电阻炉中，盛有Ga的小舟位于高温区，Se位于低温区，小舟与Se之间为梯度区；三、首先使高温区的温度升至t₁＝950～1000℃，同时使低温区温度升至t₂＝500～700℃，保温10～15h，此为第一阶段；然后维持高温区温度不变，将低温区的温度升高至t₂’＝t₁+(10～20)℃,保温3～5h，此为第二阶段；最后整个电阻炉的温度以20～40℃/h速度降至室温，得到GaSe多晶。