[發明專利]一種提高碲鋅鎘晶體性能的方法

有效

• 申請號: 201110151562.2
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102220644A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 閔嘉華;李輝;梁小燕;劉偉偉;孫孝翔;王東;席韡;張繼軍;王林軍;張濤;滕家琪;郭昀
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C30B33/02
• 分類號: C30B33/02;C30B29/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種提高碲鋅鎘晶體性能的方法，其特征在于具有以下的工藝過程和步驟：

將生長完成的碲鋅鎘晶錠連同坩堝一起放入溫度梯度爐內，并將其穩定的固定在支撐桿上，將溫度梯度爐的上端設為高溫區其溫度為1100～700℃，下端設為低溫區其溫度為450～200℃，調節中間溫區，使其溫度梯度為20～50℃/cm;溫度梯度溫場的范圍是300～1000℃；

調節爐體和支撐桿的位置，使晶錠全部位于高溫恒溫區，保溫24～48小時，并且該保溫過程中可以減少位錯；

調節爐體和支撐桿的位置，使晶錠降到處于溫度梯度溫場中，當CZT晶體處于溫度梯度溫場中（高溫T_H<CZT熔點，低溫T_L>Te熔點）時，上方為高溫端，下方為低溫端，坩堝自上而下由高溫端向低溫端移動，其中Te沉淀熔化成一個小液滴，Te小液滴因雜質的擴散運動可吸附周圍晶體中的雜質；由于在溫度梯度場中，小液滴在垂直方向有溫度差，上方為高溫端T₂，下方為低溫端T_1?；高溫端處CZT在Te小液滴中的溶解度C₂大于低溫端處的溶解度C₁，由于該溶質溶解度差，使溶質在高溫面處溶解在低溫面處析出，從而使Te小液滴從低溫端移向高溫端，晶體冷卻后表現為Te夾雜由低溫端移動到高溫端即由下向上移動；為了提高效率，使晶錠以一定速度（0.5～5mm/h）走過該溫度梯度區；

最后，等晶錠完成在溫度梯度區的處理后，調節爐體和支撐桿的位置，使晶錠全部位于低溫恒溫區，保溫24～48小時，以減少Cd空位和消除應力。

2.一種提高碲鋅鎘晶體性能的方法所用的專用裝置，該裝置包括爐體（1）、及可移動支撐桿（2）：其中爐體（1）有兩端的電阻加熱器（3、4）和中間梯度溫場加熱器（5）組成；完成生長的晶錠連同坩堝（6）置于匹配可移動的支撐桿（3）上保證晶錠處于垂直穩定狀態；晶錠位于中間梯度溫場加熱器（5）處；退火開始時，爐體（1）以一定的速度上升。