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一种生产碲化镉、碲锌镉单晶的方法 

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申请/专利权人:苏州哥地光子技术有限公司

摘要:本发明属于单晶生长技术领域,具体涉及一种生产碲化镉、碲锌镉单晶的方法。本发明的方法采用Bridgman晶体生长炉进行生长,将封装有碲与碲锌镉或碲化镉的晶体生长容器置于炉腔中,在晶体生长容器从高温区移动至低温区的同时,参照相图控制高温区、低温区和梯度温场降温,降低的温度用以补偿熔体组分变化引起的结晶温度的变化。不仅实现了在远低于1092℃的温度下生长碲锌镉、碲化镉晶体,避免组分偏离,降低爆管风险,而且还解决了富碲原料生长晶体过程中容易出现的生长界面不稳定以及晶体品质缺陷的问题,使生长界面在炉腔中的位置保持相对稳定,晶体生长界面始终维持指向熔体的微凸形态,生长出大块的无包裹体的高品质单晶。

主权项:1.一种生长碲锌镉单晶的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将用于生长晶体的原料碲锌镉和碲封装在密闭的晶体生长容器中,再将封装有原料的晶体生长容器置于Bridgman晶体生长炉中;Bridgman晶体生长炉具有柱形的炉腔,炉腔上部具有可独立控制温度的高温区,炉腔下部具有可独立控制温度的低温区,在高温区和低温区之间形成梯度温场;炉腔内具有下降装置以携载封装有原料的晶体生长容器竖向运动;步骤二:设置Bridgman晶体生长炉的高温区和低温区的温度,以及高温区、低温区之间的温度梯度;启动温控程序,使炉腔内的温度达到预设的目标温度;保温一段时间,直至晶体生长容器内的原料形成熔体,以及高温区温度、低温区温度和梯度温场稳定;步骤三:启动下降装置携载封装有原料的晶体生长容器从高温区移动至低温区,并参照相图中的液相线,控制高温区、低温区和梯度温场降温,降低的温度用以补偿熔体组分变化引起的结晶温度的变化;步骤三中,控制高温区、低温区和梯度温场的温度随时间的变化同步匀速下降;即在任一时间区间Δt内,高温区温度的变化量=低温区温度的变化量=梯度温场内任意固定位置的温度变化量=ΔT,ΔTΔt=定值C;定值C的确定采用以下规则:假设温度梯度为:YKmm,生长速率:Xmmh;为了维持固定的生长位置的界面,相应的温度变化率为:Y·XKh。

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