本实用新型专利技术提供了一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，包括坩埚，所述坩埚内部设置有用于放置铂金圆棒的空心圆柱体，所述空心圆柱体与坩埚内底端一体连接，所述铂金圆棒插接在空心圆柱体上，且铂金圆棒底端与用于快速导热的铂金块固定连接，所述铂金块位于坩埚下方，所述铂金圆棒底端一体连接有凸头，所述凸头环形侧面开设有外螺纹，且凸头通过外螺纹与铂金块顶端啮合连接，所述铂金圆棒上套接有石英棉垫板，所述石英棉垫板通过紧固螺栓固定在坩埚底端。本实用新型专利技术采用设计热导出通道，可以加速结晶潜热的导出，维持变温区的温度稳定，并确保坩埚中心优先结晶，使得生长过程更加稳定，进一步提高了生长速度。进一步提高了生长速度。进一步提高了生长速度。
【技术实现步骤摘要】
一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置
[0001]本技术涉及碲锌镉晶锭生产
，尤其涉及一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置。
技术介绍
[0002]碲锌镉(CZT)是一种含有少量Zn元素的II
‑
VI族化合物半导体。由碲锌镉单晶体制作的衬底片是碲镉汞(MCT)探测器(目前主流的中高端红外探测器)制作的关键原料之一。
[0003]目前的碲锌镉单晶生产采用从液体凝固成固体的原理，在高温炉中进行。主要方法有布里奇曼法(Bridgeman)和垂直梯度凝固法(Vertical Gradient Freeze，VGF)等。布里奇曼法采用固定的炉内温度场设计，生产时使盛放液体的容器和炉子进行相对运动，使其处在炉内的不同位置而获得不同的环境温度条件。垂直梯度凝固法采用可变的炉内温度场设计，在生产时直接改变温度场，没有液体容器和炉子的相对运动。这两种方法在即通过炉体内的温度梯度，实现单晶的缓慢生长。
[0004]在这样的生长方法中，温度梯度和生长速度是领域内技术人员控制生长过程的关键参数。温度梯度是指凝固界面一定范围内，为了使熔体凝固人为设定的一个变温区的温度梯度，这个变温区连接高温区(熔体区)和低温区(晶体区)。生长速度是指这个变温区在生长方向上的移动速度。
[0005]具体到CZT的结晶生长过程，相比于以硅为代表的元素半导体和常见的二代半导体如GaAs,InP等，CZT单晶的生长尤其缓慢。CZT在熔点温度附近具有很低导热系数，结晶潜热难以释放。此外，其临界分切应力(CRSS)及层错能(SFE)低，极易发生位错和孪晶。在目前的生长实践中，业内的技术人员会将生长速度控制在一个较低的水平，以保证生长的稳定和单晶成晶率。如果贸然提高生长速度，往往意味着单晶生长失败。
技术实现思路
[0006]本技术旨在提供一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，以解决现有的碲锌镉晶锭结晶潜热难以释放，生长效率低的问题。
[0007]为达到上述目的，本技术的技术方案具体是这样实现的：
[0008]本技术提供了一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，包括坩埚，所述坩埚内部设置有用于放置铂金圆棒的空心圆柱体，所述空心圆柱体与坩埚内底端一体连接，所述铂金圆棒插接在空心圆柱体上，且铂金圆棒底端与用于快速导热的铂金块固定连接，所述铂金块位于坩埚下方，所述铂金圆棒底端一体连接有凸头，所述凸头环形侧面开设有外螺纹，且凸头通过外螺纹与铂金块顶端啮合连接，所述铂金圆棒上套接有石英棉垫板，所述石英棉垫板通过紧固螺栓固定在坩埚底端。
[0009]作为本技术进一步的方案，所述铂金块的外观呈4/5个球形，且铂金块顶端为平面，所述铂金块通过顶端面与铂金圆棒底面充分接触，保证了铂金块表面的温度与低温区间内的温度相近，温度恒定度高。
[0010]作为本技术进一步的方案，所述铂金块顶端开设有螺纹孔，所述凸头伸入螺纹孔内，所述铂金圆棒下侧的凸头通过外螺纹与铂金块上的螺纹孔啮合连接，便于铂金圆棒与铂金块进行稳定连接。
[0011]作为本技术进一步的方案，所述铂金块的外观呈圆形薄饼形状，且铂金块表面中部与铂金圆棒底面充分接触，保证了铂金块表面温度与低温区间内温度相近，也方便对低温区间内的温度进行观察。
[0012]作为本技术更进一步的方案，所述铂金圆棒底端的凸头穿过铂金块，并通过螺纹与螺母啮合连接，所述螺母位于铂金块下侧面，实现了方便对铂金块进行拆装的目的，操作简单。
[0013]作为本技术更进一步的方案，所述铂金圆棒中部的截面呈T形，所述石英棉垫板表面与铂金圆棒中部的T形部位充分接触，便于对铂金圆棒进行限位，实现了防脱落的目的。
[0014]作为本技术更进一步的方案，所述铂金圆棒中部的截面呈凸字形，且铂金圆棒顶端套接有螺帽，所述螺帽通过螺纹与铂金圆棒啮合连接，所述螺帽位于空心圆柱体顶端的凹槽内，方便将铂金圆棒与坩埚进行稳定夹紧，也便于对螺母进行内置设置。
[0015]作为本技术更进一步的方案，所述螺帽下部呈圆柱状，所述螺帽上部呈六棱柱状，方便对螺帽进行拆装。
[0016]本技术提供了一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，有益效果在于：通过设置铂金圆棒、铂金块、石英棉垫板、螺帽以及螺母，采用设计热导出通道，对于所有应用VGF或VB方案的CZT单晶生长过程，可以起到优化作用，可以加速结晶潜热的导出，维持变温区的温度稳定，并确保坩埚中心优先结晶，使得生长过程更加稳定，进一步提高了生长速度，生长出单晶体的概率也得到提高，而且也方便对铂金圆棒以及铂金块进行拆装，结构简单，操作方便。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]图1为本技术实施例的结构示意图。
[0019]图2为本技术实施例中铂金圆棒与球形铂金块的连接结构示意图。
[0020]图3为本技术实施例中铂金圆棒与薄饼状铂金块的连接结构示意图。
[0021]图4为本技术实施例中铂金圆棒与薄饼状铂金块的俯视图。
[0022]图5为本技术实施例中铂金圆棒与博饼状铂金块的局部连接结构示意图。
[0023]图6为本技术实施例图1中A处的放大结构示意图。
[0024]图7为本技术实施例图2中B处的放大结构示意图。
[0025]图8为本技术另一实施例的结构示意图。
[0026]图9为本技术实施例图8中C处的放大结构示意图。
[0027]图10为本技术实施例图8中D处的放大结构示意图。
[0028]图中：1、坩埚；2、铂金圆棒；3、铂金块；4、石英棉垫板；5、紧固螺栓；6、螺帽；11、空心圆柱体；21、凸头；22、螺母。
具体实施方式
[0029]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0030]参见图1，本技术实施例提供的一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，包括坩埚1，坩埚1内部设置有用于放置铂金圆棒2的空心圆柱体11，空心圆柱体11与坩埚1内底端一体连接，铂金圆棒2插接在空心圆柱体11上，且铂金圆棒2底端与用于快速导热的铂金块3固定连接，铂金块3位于坩埚1下方。
[0031]本技术在使用过程中，将坩埚1置于生长炉内的高温区间内，并将铂金块3以及铂金圆棒2下部伸入低温区间内，此时铂金块3的本身温度低于铂金圆棒2上部以及坩埚1内碲锌镉熔体的温度，然后铂金块3的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，其特征在于，包括坩埚(1)，所述坩埚(1)内部设置有用于放置铂金圆棒(2)的空心圆柱体(11)，所述空心圆柱体(11)与坩埚(1)内底端一体连接，所述铂金圆棒(2)插接在空心圆柱体(11)上，且铂金圆棒(2)底端与用于快速导热的铂金块(3)固定连接，所述铂金块(3)位于坩埚(1)下方，所述铂金圆棒(2)底端一体连接有凸头(21)，所述凸头(21)环形侧面开设有外螺纹，且凸头(21)通过外螺纹与铂金块(3)顶端啮合连接，所述铂金圆棒(2)上套接有石英棉垫板(4)，所述石英棉垫板(4)通过紧固螺栓(5)固定在坩埚(1)底端。2.根据权利要求1所述的一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，其特征在于，所述铂金块(3)的外观呈4/5个球形，且铂金块(3)顶端为平面，所述铂金块(3)通过顶端面与铂金圆棒(2)底面充分接触。3.根据权利要求2所述的一种提高碲锌镉晶锭生长速度的装置，其特征在于，所述铂金块(3)顶端开设有螺纹孔，所述凸头(21)伸入螺纹孔内，所述铂金圆棒(2)下侧的凸头(21)通过外螺纹与铂金...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞昊，谢雨凌，
申请(专利权)人：合肥天曜新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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