【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体生长，具体为一种碲锌镉晶体生成热处理的方法。
技术介绍
1、碲锌镉((cd1-xznxte,cdznte,czt))晶体是宽禁带ii-vi族化合物半导体，是碲cdte和znte固溶而成，锌的量加入不同，cdznte晶体的熔点在1092-1295℃之间变化，zn组分为10％左右czt晶体具有优异的光电性能，能够在室温条件下直接将x射线和γ射线光子转变为电子，可作为核辐射探测器的光电转换材料，用于医学诊断、安全检查、工业探伤和天体物理等方面，是目前用来制作室温工作的紧凑、高效、高分辨率的x射线及γ射线探测器最为理想的半导体材料之一，被广泛应用于红外探测器hgcdte的外延衬底和室温核辐射探测器，如专利cn1824850a中公开了一种生长晶体工艺方法，使碲锌镉的成晶率得到了提高，有效降低了成本，但是czt晶体、熔体和石英坩埚的热导率存在明显差异，晶体及熔体周围热量传递和散热的不均，可能引起较大的热应力，进而产生位错并向晶锭内部扩展，影响晶体的结晶质量。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种碲锌镉晶体生成热处理的方法，解决了czt晶体、熔体和石英坩埚的热导率存在明显差异，晶体及熔体周围热量传递和散热的不均的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5、(1)将单质碲、单质锌、单质镉装入
6、(2)将石英管在90-100级超净间内打开取出多晶锭a，再装入氮化硼坩埚内，最后再将氮化硼坩埚与多晶锭a一起装入石英坩埚内；
7、(3)将坩埚继续抽真空封管过程1-2次，放入多晶炉内进行晶体生长，得到单晶锭b，然后取出对单晶锭b对其切割、研磨、再进行退火，得到单晶锭c，继续进行化学抛光得到碲锌镉单晶体。
8、优选的，所述(1)中单质碲、单质锌、单质镉装入石英坩埚中的方式为表层为单质碲、中层为单质锌、底层为单质镉。
9、优选的，所述抛光液的制备方法为：
10、(1)向环己酮溶剂中加入阻聚剂对苯二酚、催化剂五氧化二磷、羟基化碳纳米管，超声分散均匀，在90-100℃下反应20-25h得到分散的羟基化碳纳米管；
11、(2)向反应器中加入n,n-二甲基甲酰胺溶剂、4-6g加入2-正丙基-4-甲基-6-羧基苯并咪唑、3-5g分散的羟基化碳纳米管，在-2-0℃下分散均匀，加入1-3g缩合剂二环己基碳二亚胺、0.02-0.05g催化剂4-二甲氨基吡啶，分散均匀，进行缩合反应，用无水乙醚沉淀产物，离心分离，真空干燥，得到咪唑接枝碳纳米管抛光液。
12、优选的，所述(1)中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管的质量比为3-4:0.2-0.4:1。
13、优选的，所述(3)中化学抛光的方法为：先对单晶锭c进行水洗、烘干，再向其中以1-2滴/秒的速率加入抛光液，进行抛光处理，抛光的时间为30-50min，得到抛光后的碲锌镉晶体。
14、优选的，所述(3)中退火的方法为将单晶锭b放入石英退火安瓿中，真空高温封接，用三温区碲锌镉退火炉进行退火，退火源为单质碲和单质锌，退火时长为100-120h，退火后再加入抛光液，得到碲锌镉单晶体。
15、优选的，所述(3)多晶炉内进行晶体生长有六个控温区，温度控制方法为：
16、(1)将六个控温区升温至300-350℃，保持2-3h，继续以1-5℃/min的升温速率将多晶炉内六个温区升温至450-500℃，保持2-3h；
17、(2)以6-8℃/cm的温度梯度，将多晶炉六个温区梯度升温至550-650℃，温度稳定后继续升温至1100-1150℃，恒温保持20-25h；
18、(3)将晶炉的六个温区的高温区保持1100-1150℃，低温区降至1000-1100℃，六个温区达到15-25℃/cm的温度梯度稳定后，继续以2-5℃/min的降温速率降温。
19、优选的，所述(3)中降温为：温度降到100-110℃时，冷却降至室温。
20、(三)有益的技术效果
21、本专利技术合成碲锌镉晶体的生长，熔体和石英坩埚的热导率的差异较小，晶体及熔体周围热量传递和散热均匀，提高了晶体的结晶质量，晶体生长经退火，也减少了单质夹杂的生成，抛光液中的碳纳米管具有较好的导热性能，抛光液抛光的晶体受热均匀，同时抛光液中的咪唑会对晶体起到缓蚀的作用，得到高质量碲锌镉单晶体。
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1.一种碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(1)中单质碲、单质锌、单质镉装入石英坩埚中的方式为表层为单质碲、中层为单质锌、底层为单质镉。
3.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述抛光液的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(1)中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管的质量比为3-4:0.2-0.4:1。
5.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(3)中化学抛光的方法为：先对单晶锭C进行水洗、烘干，再向其中以1-2滴/秒的速率加入抛光液，进行抛光处理，抛光的时间为30-50min，得到抛光后的碲锌镉晶体。
6.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(3)中退火的方法为将单晶锭B放入石英退火安瓿中，真空高温封接，用三温区碲锌镉退火炉进行退火，退火源为单质碲和单质锌，退火时长为100-120h，退火后再加入抛光液
7.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(3)多晶炉内进行晶体生长有六个控温区，温度控制方法为：
8.根据权利要求7所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(3)中降温为：温度降到100-110℃时，冷却降至室温。
...【技术特征摘要】
1.一种碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(1)中单质碲、单质锌、单质镉装入石英坩埚中的方式为表层为单质碲、中层为单质锌、底层为单质镉。
3.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述抛光液的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(1)中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管的质量比为3-4:0.2-0.4:1。
5.根据权利要求1所述的碲锌镉晶体生成热处理的方法，其特征在于，所述(3)中化学抛光的方法为：先对单晶锭c进行水洗、烘干，再向其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王夏芳，程鹏飞，夏海旗，李润博，任冬宾，
申请(专利权)人：安徽承禹半导体材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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