[发明专利]碲化锌单晶的制备方法

摘要

本发明公开了一种碲化锌单晶的制备方法，用于解决现有方法制备的碲化锌单晶质量差的技术问题。技术方案是将高纯的碲单质和合成的碲化锌多晶料放入石英坩埚中，在高真空下熔封。然后，将石英坩埚放入ACRT型五温区晶体生长炉中。首先以一定的升温速率加热，得到预先设定的温场，保温一段时间，坩埚以0.1‑0.2mm/h的速率下降，晶体生长的温度梯度为10±1℃/cm和结晶温度为1060±1℃；生长过程中温场一直不变，晶体生长后以3℃/h降温，降温时间为50h，然后以5℃/h的速率降温，降温时间为100h，最后关闭电源，炉冷。获得了具有足够长度、结晶质量好的ZnTe晶体。

主权项

1.一种碲化锌单晶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、清洗两根石英坩埚上的油污，并将石英坩埚浸泡在分析纯丙酮中24h；将石英坩埚浸泡在浓盐酸和浓硝酸体积比为3:1的溶液中24h；将石英坩埚浸泡在浓度为10％的氢氟酸溶液中30min，取出石英坩埚，用去离子水清洗，于100℃下烘干；步骤二、将纯度为99.9999％的锌和碲单质原料装入清洗处理后的第一石英坩埚中，抽真空至10^‑5Pa量级时熔封，合成多晶料；步骤三、将清洗处理后的第二石英坩埚放入管式炉，通过热分解丙酮使第二石英坩埚内壁附着一层石墨态的碳膜；步骤四、将物料由下往上按照碲单质、碲化锌多晶料的顺序放入第二石英坩埚中，抽真空至10^‑5Pa量级时，进行熔封；步骤五、将第二石英坩埚放入五温区晶体生长炉中，第一段设定温度为1087℃，第二段设定温度为1080℃，第三段设定温度为1118℃，第四段设定温度为850℃，第五段设定温度为875℃，五温区晶体生长炉加热24h后保温，碲单质开始熔融并开始熔融碲化锌多晶；步骤六、五温区晶体生长炉温度不发生变化，通过控制系统移动坩埚，使坩埚尖端温度在1060±1℃数值，此位置的温度梯度为10±1℃/cm；打开ACRT坩埚旋转系统，维持时间为48h，碲熔剂达到饱和；步骤七、石英坩埚旋转结束后，打开下降控制，使石英坩埚以0.1‑0.2mm/h的速率下降，石英坩埚下端温度降低，饱和溶解度降低开始析出碲化锌晶体，同时溶剂熔区开始上移，继续溶解碲化锌多晶料，实现碲化锌单晶生长；生长400‑500h后，停止石英坩埚下降，五温区生长炉同时以3℃/h的降温速率降温，降温时间为50h，然后以5℃/h的速率降温，降温时间为100h，最后关闭程序，炉冷降到室温。