一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法，包括如下步骤：采用Te熔剂‑TGSM技术生长ZnTe电光晶体；将晶体在生长炉内低温区保温退火；将晶体锭条取出，进行定向切片，研磨和抛光，然后清洗干净并甩干备用；建立掺杂量与ZnTe晶体电阻率及载流子传输特性的定量关系，获得THz辐射的吸收和散射机理；将晶体切片架在石英支架上固定于石英安瓿内，将安瓿瓶进行内进行抽真空，然后对安瓿瓶的瓶口进行熔封，将安瓿瓶放入退火炉进行均匀性退火。通过建立掺杂量与ZnTe晶体电阻率及载流子传输特性的定量关系，获得THz辐射的吸收和散射机理，优化掺杂浓度及设计多阶段组合退火处理工艺，最终获得高均匀性光学品质的ZnTe晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法
本专利技术涉及ZnTe晶体
，具体为一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法。
技术介绍
晶体是内部质点在三维空间中成周期性重复排列的固体。由于其特有的结构特点，晶体能够实现电、热、磁、光、声和力的相互作用和相互转换，成为工业中不可或缺的重要功能材料，在通信、摄影、宇航、医学、地质学、气象学、建筑学、军事技术等领域得到了广泛的应用。根据不同的功能物性，晶体材料可分为光功能晶体、半导体晶体、压电晶体、热释电晶体、超硬晶体等等。天然晶体储量有限，且由于天然形成不可避免有较多的各种缺陷，纯净度和单晶性难以保障。而人工晶体能够通过控制其生长规律和习性达到满足特定需求的目的。其中有一种方法就是在晶体中掺杂具有一定种类(如B和P，过渡金属元素，稀土元素及锕系元素等)和含量的元素，以达到提高晶体生产质量，及改善某些性能的目的。由于掺杂元素的分凝，导致生长态ZnTe晶体不同部位掺杂元素的含量不同，进而造成其电学性能存在差异。减小熔区长度并采用ACRT技术可以促进溶质的扩散，有利于减小分凝现象，提高掺杂元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、晶体生长/n采用Te熔剂-TGSM技术生长ZnTe电光晶体，通过优化ACRT参数获得大尺寸ZnTe单晶；/nS2、晶体炉内退火/n晶体全部通过垂直生长炉的温度梯度区后在生长炉内低温区保温退火；/nS3、晶体表面处理/n将炉内退火后的晶体锭条取出，对晶向进行定向切片，研磨和抛光，然后清洗干净并甩干备用；/nS4、掺杂元素与晶体关系/n建立掺杂量与ZnTe晶体电阻率及载流子传输特性的定量关系，获得THz辐射的吸收和散射机理，归纳富Te相及其诱导缺陷对THz辐射效率和均匀性等的影响规律；/nS5、晶体均匀化退火/n将晶...

【技术特征摘要】
1.一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、晶体生长
采用Te熔剂-TGSM技术生长ZnTe电光晶体，通过优化ACRT参数获得大尺寸ZnTe单晶；
S2、晶体炉内退火
晶体全部通过垂直生长炉的温度梯度区后在生长炉内低温区保温退火；
S3、晶体表面处理
将炉内退火后的晶体锭条取出，对晶向进行定向切片，研磨和抛光，然后清洗干净并甩干备用；
S4、掺杂元素与晶体关系
建立掺杂量与ZnTe晶体电阻率及载流子传输特性的定量关系，获得THz辐射的吸收和散射机理，归纳富Te相及其诱导缺陷对THz辐射效率和均匀性等的影响规律；
S5、晶体均匀化退火
将晶体切片架在石英支架上固定于石英安瓿内，将安瓿瓶进行内进行抽真空，然后对安瓿瓶的瓶口进行熔封，将安瓿瓶放入退火炉进行均匀性退火。


2.根据权利要求1所述的一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法，其特征在于：步骤S1中，所述晶体生长方法包括Te和Zn单质在真空石英坩埚内熔融形成ZnTe锭条，然后将锭条随坩埚一起放入垂直生长炉进行垂直生长。


3.根据权利要求2所述的一种提高ZnTe晶体掺杂元素均匀性的方法，其特征在于：所述Te和Zn单质在坩埚内熔融时进行摇摆，熔融合成温度大于ZnTe化合物熔点温度20℃，熔融合成7h后自然降温凝固，然后将ZnTe锭条随坩埚放入垂直生长炉，炉内最高温度为1100℃，低温结晶温度为1060℃，温度梯度10℃/cm，坩埚下降速度为0.5-1mm/...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚东，孙俊杰，
申请(专利权)人：南京公诚节能新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32