[发明专利]固体区熔法制备响应1－3微米碲镉汞晶体材料的方法

摘要

本发明属于化合物半导体与晶体生长领域。提供一种１—３微米碲镉汞晶体材料的制备方法。工艺流程包括料管清洗，烘烤，配料，排气封管，合成，换管，单晶生长，切片，热处理。本发明解决了上下背景温度的选择、熔区宽度的选择、椭圆石英料管特种形状的设计、晶体双向转动等关键技术问题。制备的材料性能优良。十分适宜作为制造碲镉汞短波红外探测器的晶体材料。

主权项

1．一种固体区熔法制备响应1-3微米波段碲镉汞晶体材料的方法，工艺流程包括：料管清洗，烘烤，配料，排气封管，合成，换管，单晶生长，切片，热处理，其步骤为：a)料管清洗：将料管用王水浸泡24小时后用去离子水清洗十次；b)料管烘烤：清洗好的料管在烘烤箱内在80℃的条件下烘烤10小时后备用；c)配料：按X=0.2组分进行Hg1-xCdxTe各元素称料，另加附加汞200mg/cm3；d)排气封管：料管加入称好的三元素后封在真空系统上排气4小时，系统内真空保持在1.0E-3Pa条件，然后将料管封下来；e)合成：合成时合成温度850℃，达到合成温度后摆动4小时，获得组分均匀、结构致密的多晶材料；f)换管：将合成好的材料敲成1立方毫米的碎粒，倒入料管，排气封管；g)单晶生长：将多晶体在长晶炉内生长单晶；h)切片：将长好的晶体从料管内取出进行切片，切片厚度一般在1mm；i)热处理：根据密度法筛选出的片子在合理的热处理温度下(400℃)，处理2个月；其特征在于，步骤f)，换管：将合成好的材料敲成1立方毫米的碎粒，倒入料管，每隔3cm补充10克CdTe；步骤g)，单晶生长：将多晶体在长晶炉内生长单晶，长晶时熔区温度850℃熔区宽度为2.5厘米，上背景温度低于熔区60℃，下背景温度则取其温度梯度70℃/cm，晶体生长速度为6毫米/天，利用分凝效应获得大组分的碲镉汞材料，在材料生长中使用椭圆扁管，为使晶体在生长过程中均匀受热使用晶体双向转动技术。