一种磷硅镉单晶体的生长方法与生长容器技术

一种磷硅镉单晶体的制备方法，以富磷CdSiP2多晶粉末为原料，工艺步骤为：（1）生长容器的清洗与干燥；（2）装料；（3）将装有生长原料并封结的双层坩埚放入三温区管式晶体生长炉，然后将生长炉的高温区和低温区以30~60℃/h的速率分别升温至1150~1180℃、950~1050℃，并保持该温度，继后调节梯度区的温度，使温度梯度为10~20℃/cm，当所述生长原料在高温区保温12~36h后，控制双层坩埚以3~6mm/day匀速下降，当双层坩埚下降到低温区并完成单晶生长后，使其停止下降，在低温区保温24~72h，保温时间届满，将高温区、梯度温区、低温区的温度同时以20~60℃/h降至室温。一种单晶体生长容器，由内层坩埚和外层坩埚组成，内层坩埚与外层坩埚之间的环形腔室内加有调压用CdSiP2多晶粉末。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于三元化合物半导体单晶体制备领域，特别涉及一种磷硅镉单晶体的生长方法与生长容器。
技术介绍
应用于中远红外波段的非线性光学晶体主要是ABC2型黄铜矿结构三元化合物半导体。近年来研究发现，磷硅镉(CdSiP2)晶体具有很高的非线性光学系数、热导率和光损伤阈值，并且可以用I. 06 μ m、I. 55 μ m和2. I μ m的激光泵浦,在红外对抗、激光雷达、激光通讯等领域有广泛的应用前景。但是，由于CdSiP2晶体熔点高(1133°C)、平衡蒸气压高(熔点 温度下约22atm)，因而熔体易离解造成化学配比偏离，高蒸气压强容易产生爆炸；冷却过程存在反常热膨胀，容易导致晶体和生长容器破裂，因此制备大尺寸的CdSiP2单晶体极为困难。生长CdSiP2单晶体的方法主要有卤素辅助气相输运法、锡熔液生长法、水平梯度冷凝法及垂直布里奇曼法。其中，卤素辅助气相输运法和锡熔液生长法通常只能制备出毫米尺寸的针状晶体，难以满足器件制备的要求；水平梯度冷凝法维持平界面生长困难，生长容器内对流严重且难以避免晶体化学配比偏离；传统的垂直布里奇曼法制备CdSiP2单晶体容器易爆炸，生长的晶体易发生开裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷硅镉单晶体的制备方法，其特征在于以CdSiP2多晶粉末为原料，并添加CdSiP2多晶粉末重量1~5‰的P粉，工艺步骤如下：（1）生长容器的清洗与干燥将清洗液注入生长容器反复清洗至干净为止，然后对清洗后的生长容器进行干燥处理，完全去除其内部的水，所述生长容器由内层坩埚和外层坩埚组成，内层坩埚为内壁镀有碳膜的石英管，所述石英管由单晶生长段（1）和分别位于单晶生长段两端的进料段（2）、籽晶淘汰段（3）组成，进料段的端部为进料口，单晶生长段（1）的外壁设置有定位突起（8），籽晶淘汰段（3）的端部封闭且连接有导热杆（4），外层坩埚为一端开口、一端封闭的石英管，所述石英管分为主体部段（5）和籽晶袋与...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱世富，赵北君，樊龙，杨辉，何知宇，陈宝军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：