一种碲锌镉晶体生长装置及生长方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碲锌镉晶体生长装置及生长方法，包括：炉体，设有加热腔；生长坩埚，包括回收端与生长端，放置于加热腔内，生长坩埚内包括生长原料，并且真空密封，生长原料为碲块或富碲的碲锌镉多晶料以及所需要生长的碲锌镉晶体的多晶料；升降单元，与生长坩埚可拆卸地连接，驱动生长坩埚沿预设方向移动，在加热腔对生长坩埚加热至生长原料融为熔体且稳定后，生长坩埚相对炉体向下方向运动，熔体析出碲锌镉晶体；旋转单元，与炉体连接；当碲锌镉晶体析出完成，旋转单元驱动炉体旋转，将附着于碲锌镉晶体上的剩余熔体移动至回收端与碲锌镉晶体分离。本发明专利技术可降低晶体开裂的概率，避免晶体形成包裹层，从而提高晶体的品质。从而提高晶体的品质。从而提高晶体的品质。

A growth device and method of cadmium zinc telluride crystal

【技术实现步骤摘要】
一种碲锌镉晶体生长装置及生长方法


[0001]本专利技术涉及晶体制备
，具体涉及一种碲锌镉晶体生长装置及生长方法。

技术介绍

[0002]近年来研究发现，采用Te熔剂的移动加热器法(Traveling heater method，简称THM)能够解决碲锌镉晶体生长中的多晶化、电学性能(ρ和μτ值)低、成分分布均匀性差、结构缺陷严重等问题，是极具潜力的碲锌镉晶体生长方法。
[0003]例如公开号为CN102864496A的中国专利文献，其公开了移动加热器法生长碲锌镉晶体的装置，能降低晶体生长温度，减少杂质污染，同时区熔过程的存在对晶体起到了提纯的作用，最终获得高纯度的碲锌镉晶体。但其缺陷在于，由THM法生长的碲锌镉晶体在生长结束前由于碲溶剂区与碲锌镉材料的组分不同，导致热膨胀系数的不匹配，从而在冷却过程中造成碲锌镉晶体与碲溶剂区之间的开裂，不仅造成晶体性能的变差，还会由于碲锌镉晶体的开裂造成生长完的碲锌镉晶体的浪费。
[0004]另外，在THM法碲锌镉晶体生长过程中，由于生长完的碲锌镉晶体的温度下降、碲锌镉晶体尺寸收缩造成碲锌镉晶体与石英生长坩埚之间出现细小的间隙，在碲锌镉晶体生长结束前碲溶剂会沿间隙流下包裹生长完的碲锌镉晶体，凝结成碲锌镉晶体外面的壳体，这个壳体不仅影响碲锌镉晶体的整体的完整性，也影响生长后对碲锌镉晶体质量的观察，所以一般需要在晶体生长后通过打磨去掉，不仅增加工序，而且也浪费材料和增加成本。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种碲锌镉晶体生长装置，包括：
[0007]炉体，设有加热腔；
[0008]生长坩埚，放置于加热腔内，包括回收端与生长端，所述生长端用于放置碲锌镉晶体的生长原料；
[0009]升降单元，与所述生长坩埚可拆卸地连接，驱动所述生长坩埚沿预设方向移动，在所述加热腔对所述生长坩埚加热至所述碲块或富碲的碲锌镉多晶料生长原料融为熔体后，所述生长坩埚相对所述炉体向第一方向运动，当到达析出碲锌镉晶体的条件时，所述生长端的熔体析出碲锌镉晶体；
[0010]旋转单元，与所述炉体连接；当所述碲锌镉晶体析出完成，所述旋转单元驱动所述炉体沿预设角度旋转，将附着于所述碲锌镉晶体上的剩余熔体移动至所述回收端与所述碲锌镉晶体分离。作为本专利技术的一种优选方式，所述生长坩埚的内壁至少设有一个限位凸起，所述限位凸起的至少一部分与所述晶体接触。
[0011]作为本专利技术的一种优选方式，所述限位凸起的延伸长度为2
‑
5mm。
[0012]作为本专利技术的一种优选方式，环绕所述生长坩埚的内壁设有缩腰部，所述缩腰部的至少一部分与所述晶体接触。
[0013]作为本专利技术的一种优选方式，所述缩腰部设于生长端。
[0014]作为本专利技术的一种优选方式，所述回收端、生长端分设于所述生长坩埚的两端。
[0015]作为本专利技术的一种优选方式，所述旋转单元驱动所述炉体旋转60
°
～200
°
。
[0016]作为本专利技术的一种优选方式，所述升降单元的至少一部分位于所述加热腔内，与所述生长坩埚连接。
[0017]作为本专利技术的一种优选方式，所述升降单元设于所述炉体的至少一侧，所述升降单元与所述炉体连接。
[0018]一种碲锌镉晶体生长方法，使用上述的碲锌镉晶体生长装置分离碲锌镉晶体，所述方法包括以下步骤：
[0019]步骤1：通过炉体对放置有生长原料的生长坩埚加热，将所述生长碲块或富碲的碲锌镉多晶料原料融为熔体；
[0020]步骤2：所述生长坩埚相对所述炉体沿第一方向下降，在所述生长坩埚内，当到达析出碲锌镉晶体的条件时，所述熔体沿向下方向逐渐析出碲锌镉晶体；
[0021]步骤3：待所述碲锌镉晶体析出完成后，旋转所述炉体，使得生长坩埚内附着于所述碲锌镉晶体上的剩余熔体与生长完成后的所述碲锌镉晶体分离。
[0022]作为本专利技术的一种优选方式，步骤1前还包括以下步骤：
[0023]将生长原料放置于所述生长坩埚内，且将所述生长坩埚的真空度抽至10
‑4～10
‑6Pa后，封闭所述生长坩埚。
[0024]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0025]本专利技术所述的一种碲锌镉晶体生长装置及生长方法，将生长坩埚分为生长端与回收端，当生长完成后，将剩余熔体转移至回收端，确保生长完成后的碲锌镉晶体与熔体分离，避免在冷却过程中，熔体与碲锌镉晶体接触而影响碲锌镉晶体的品质。
附图说明
[0026]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0027]图1是本专利技术的炉体示意图。
[0028]图2是本专利技术的炉体内部示意图。
[0029]说明书附图标记说明：1.生长坩埚、11.回收端、12.生长端、13.限位凸起、14.缩腰部、2.炉体、21.加热腔、22.加热单元、3.升降单元、4.旋转单元。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术
特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0034]在T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在于，包括：炉体，设有加热腔；生长坩埚，放置于加热腔内，包括回收端与生长端，所述生长端用于放置碲锌镉晶体的生长原料；升降单元，与所述生长坩埚可拆卸地连接，驱动所述生长坩埚沿预设方向移动，在所述加热腔对所述生长坩埚加热至所述生长原料融为熔体后，所述生长坩埚相对所述炉体向第一方向运动，当到达析出碲锌镉晶体的条件时，所述生长端的熔体析出碲锌镉晶体；旋转单元，与所述炉体连接；当所述碲锌镉晶体析出完成，所述旋转单元驱动所述炉体沿预设角度旋转，将附着于所述碲锌镉晶体上的剩余熔体移动至所述回收端与所述碲锌镉晶体分离。2.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在于，所述生长坩埚的内壁至少设有一个限位凸起，所述限位凸起的至少一部分与所述晶体接触。3.根据权利要求2所述的一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在于，所述限位凸起的延伸长度为2～5mm。4.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在于，环绕所述生长坩埚的内壁设有缩腰部，所述缩腰部的至少一部分与所述碲锌镉晶体接触。5.根据权利要求4所述的一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在于，所述缩腰部设于生长端。6.根据权利要求1所述的一种碲锌镉晶体生长装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，吴召平，刘柱，高绪彬，
申请(专利权)人：苏州哥地光子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：