[发明专利]一种低吸收磷锗锌晶体生长的方法

摘要

本发明涉及一种低吸收磷锗锌晶体生长的方法。该方法采用温度梯度区域熔炼法，辅以合适助熔剂，在晶体相变点温度下生长，具体步骤包括①生长坩埚预处理；②原料配置；③升温；④晶体生长；⑤降温；⑥清洗。采用本发明方法生长的磷锗锌单晶具有缺陷少、近红外残余吸收低等特点，解决了目前常规磷锗锌晶体生长方法中存在的生长温度高、近红外残余吸收大等问题。

主权项

一种低吸收磷锗锌晶体生长的方法，其特征在于：步骤如下：①设计并制作合适梯度的三段温区的晶体生长炉，分为低温区，梯度区和高温区，梯度区温度梯度4～7℃/cm可调；②去离子水清洗并烘干生长的坩埚，坩埚表面镀制炭膜层；③选取定向好的磷锗锌籽晶放入坩埚一端的籽晶槽中，按比例添加助熔剂ZnF2和Ge，预生长的磷锗锌高纯多晶原料，20～40mm厚无水B2O3依次放入，最后将坩埚整体放置石英管中，室温下抽真空至10‑2Pa或10‑2Pa以下并密封；④将所述密封的石英管置入晶体生长炉内，装有籽晶、助熔剂、多晶料的一端置于梯度区与高温区之间，以10～30℃/h的升温速率将高温区升至970～980℃，梯度区950～960℃，低温区930～950℃，恒温80～100h，此时以籽晶与助熔剂接触处为基准，熔解部分多晶料的助熔剂熔化层厚度10mm及以上；⑤以2～4℃/d的降温速率将高温区最终匀速降至955～960℃，同时低温区930～950℃、梯度区950～960℃温度也在该段时间内匀速降至920～940℃，进行晶体生长；或炉体高温区970～980℃、梯度区950～960℃、低温区930～950℃温度保持不变，以2～3mm/d的炉体下降速度，进行晶体生长；⑥生长结束后，晶体生长炉以10～50℃/h的速度降至室温；⑦晶体从坩埚中取出，采用60～80℃蒸馏水、无水乙醇，70～90℃真空干燥箱依次处理后，即得低吸收磷锗锌晶体。