一种垂直提拉生长碲锌镉单晶的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种垂直提拉生长碲锌镉单晶的装置和方法，该装置包括管式炉体、石英安瓿与石墨舟：炉体包括合成炉、缓冲炉、斜面炉与镉源炉，炉体内放置有石英安瓿，石英安瓿中放置有石墨舟。采用该装置垂直提拉碲锌镉单晶的一般步骤是：将高纯碲、锌、镉原料按合成比例均匀放置于石墨舟内，将少许镉放入石英安瓿底部，再将石墨舟缓缓放入石英安瓿的挡板上，抽真空封管后，将石英安瓿放入管式炉体，使得石墨舟位于合成炉中间，控制条件合成多晶料后，接着控制炉体的温度分布，并缓缓向上移动炉体至结晶完毕，即可提拉生长出碲锌镉单晶体。本发明专利技术的优点是：碲锌镉多晶料无须使用另外的摇摆炉合成；获得的晶锭组分均匀、孪晶少、碲沉淀或夹杂少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别适合于制备碲锌镉单晶或类似的高熔点、多组元、易挥发、导热率低的化合物单晶体。
技术介绍
室温碲锌镉核辐射探测器具备碘化钠闪烁体和锗半导体探测器所无法替代的技术优势，使得它在医学成像、硬X射线、高能Y射线的天文学应用中成为近年来研究的热点，特别是在有关宇宙硬X射线辐射的高能量分辨率以及制成的焦平面器件的空间分辨率应用方面具有独特的技术优势。高电阻率、大面积的碲锌镉单晶材料是制备核辐射探测器的基础，然而，由于制备工艺以及材料本身的物理特性的限制，目前制备的碲锌镉单晶中普遍存在大量的镉空位、孪晶等缺陷，严重影响了晶锭的质量，降低了单晶片的成品率，提高了器件的制作成本，制约了碲锌镉器件的发展。例如，由于碲锌镉的导热率很低，当前使用较多的垂直布里奇曼法的固液界面深深地凸进固相，生长出的晶锭中存在大量的孪晶，很难切割出较大面积的单晶片。与垂直布里奇曼法制备碲锌镉单晶的技术不同，专利(授权号:CN101210346B)提出了一种水平区熔生长碲锌镉单晶的装置与技术，确实提高了晶锭的质量，特别适合于高纯晶体的生长，然而，此方法存在熔体表面过大的问题，气相生长严重，导致晶锭轴向的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直提拉生长碲锌镉单晶的装置，该装置包括管式炉体（1）、石英安瓿（2）与石墨舟（3），其特征在于：所述的管式炉体（1）沿炉体共轴线方向自上而下依次由具有相同的内、外径的合成炉（11）、缓冲炉（12）、斜面炉（13）和镉源炉（14）组成，管式炉体（1）可以垂直方向上下移动；合成炉（11）由左、右半炉组成，炉温可分别控制，炉体可以单独360°旋转；斜面炉（13）由界面倾斜的上、下二个半炉组成，炉温可分别控制；管式炉体（1）内放置有石英安瓿（2），石英安瓿（2）中间有用来支撑石墨舟（3）挡板（21），挡板（21）上有能传输镉源（5）的蒸汽至熔体（4）的孔；石墨舟（3）放置在石英安瓿（2）内，镉补...

【技术特征摘要】
1.一种垂直提拉生长碲锌镉单晶的装置，该装置包括管式炉体(I)、石英安瓿(2)与石墨舟(3)，其特征在于: 所述的管式炉体(I)沿炉体共轴线方向自上而下依次由具有相同的内、外径的合成炉(11)、缓冲炉(12)、斜面炉(13)和镉源炉(14)组成，管式炉体(I)可以垂直方向上下移动；合成炉(11)由左、右半炉组成，炉温可分别控制，炉体可以单独360°旋转；斜面炉(13)由界面倾斜的上、下二个半炉组成，炉温可分别控制；管式炉体(I)内放置有石英安瓿(2)，石英安瓿(2)中间有用来支撑石墨舟(3)挡板(21)，挡板(21)上有能传输镉源(5)的蒸汽至熔体(4)的孔；石墨舟(3)放置在石英安瓶(2)内，镉补偿源(5)放置在石英安瓶(2)的底部，镉补偿源(5)始终处于镉源炉(14)中。2.根据权利要求1所述的一种垂直提拉生长碲锌镉单晶的装置，所述的石墨舟(3)的管壁采用齿轮状结构，与石英安瓿(2)之间接触紧密，但保留有较大的缝隙。3.一种基于权利要求1所述装置的垂直提拉生长碲锌镉单晶的方法，其特征在于包括如下步骤: ①按照化学计量比的要求称量7N高纯碲、7N...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓惠勇，郭建华，邱锋，孙艳，刘从峰，俞国林，戴宁，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：