[發明專利]獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐

無效

• 申請號: 201210443877.9
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102943250A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 付國忠;侯秋林;陳秀珩;張廣科;王東鵬
• 申請（專利權）人: 北京力量激光元件有限責任公司
• 主分類號: C23C16/448
• 分類號: C23C16/448;C23C16/30;C01B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種ZnSe的合成裝置，尤其是涉及一種獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐。

背景技術

硒化鋅(ZnSe)材料是一種黃色透明的多晶材料，結晶顆粒大小約為70μm，透光范圍0.5-15μm。由化學氣相沉積(CVD)方法合成的基本不存在雜質吸收，散射損失極低。由于對10.6μm波長光的吸收很小，因此成為制作高功率CO2激光器系統中光學器件的首選材料。此外在其整個透光波段內，也是在不同光學系統中所普遍使用的材料。

硒化鋅材料對熱沖擊具有很高的承受能力，使它成為高功率CO₂激光器系統中的最佳光學材料。硬度只是多光譜級ZnS的2/3，材質較軟易產生劃痕，而且材料折射率較大，所以需要在其表面鍍制高硬度減反射膜來加以保護并獲得較高的透過率。在其常用光譜范圍內，散射很低。在用做高功率激光器件時，需要嚴格控制材料的體吸收和內部結構缺陷，并采用最小破壞程度的拋光技術和最高光學質量的鍍膜工藝。

硒化鋅材料用來制作全反射鏡，半反射鏡，擴束鏡，平場透鏡，中紅外鏡片，遠紅外10.6Um/CO₂大小功率激光器上各種平凸透鏡，凸凹月牙切割透鏡，鍍金反射鏡，圓偏振鏡，擴束鏡，平場透鏡等.廣泛應用于激光，醫學，天文學和紅外夜視等領域中。

現有硒化鋅制備過程中，通常是將硒和鋅分別進行加熱蒸發，然后再進行硒和鋅的反應沉淀。但是，硒和鋅的蒸發溫度是不一樣的。通常來說，硒在200℃開始蒸發，而鋅在520℃度開始蒸發。因而，當兩者進行反應時，各自溫度不相同使得無法沉積出優質的硒化鋅合成料。

發明內容

本發明設計了一種獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐，其解決的技術問題是現有ZnSe合成沉積爐由于硒和鋅反應溫度不能有效控制而導致無法沉積出優質的硒化鋅合成料。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案：

一種獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐，包括硒蒸發區(1)、鋅蒸發區(2)、合成區(3)、沉積區(4)以及雜質富集區(5)，合成區(3)的一端連接硒蒸發區(1)，合成區(3)的另一端連接鋅蒸發區(2)，合成區(3)的第三端與沉積區(4)的一端連接，沉積區(4)的另一端與雜質富集區(5)連接，在硒蒸發區(1)、鋅蒸發區(2)、合成區(3)以及沉積區(4)分別設有各自的加熱器，通過控制系統控制上述四個區加熱器的加熱溫度、反應溫度以及反應流程以沉積出優質的硒化鋅合成料。

進一步，硒蒸發區(1)和鋅蒸發區(2)中都存在以下加熱梯度：膜料放氣段，膜料預熱段，膜料加熱段，膜料蒸發段，膜料保溫段以及膜料降溫段，控制系統控制硒蒸發區(1)和鋅蒸發區(2)中各個加熱梯度保持一致和對應。

進一步，硒蒸發區(1)、鋅蒸發區(2)、合成區(3)以及沉積區(4)相互獨立，并且任意兩個連接區之間設有保溫空間，避免相互熱干擾。

進一步，還包括一抽真空系統，該抽真空系統包括真空室(6)，真空室(6)一端通過雜質富集區(5)與整個獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐連接，真空室(6)另一端分別設有低真空抽氣裝置和高真空抽氣裝置。

進一步，低真空抽氣裝置包括機械泵，在機械泵與真空室(6)之間連接管道上設有復合三通閥(8)。

進一步，高真空抽氣裝置包括油擴散泵(9)，在油擴散泵(9)與真空室(6)之間連接管道上設有高真空插板閥(7)。

該獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐與傳統的ZnSe合成沉積爐相比，具有以下有益效果：

(1)本發明由于在各個區中設置加熱器并且進行獨立的溫控，使得硒蒸發區和鋅蒸發區中膜料的各個加熱階段相對應，避免了硒和鋅蒸發溫度不同帶來的影響，最終確保沉積出優質的硒化鋅合成料。

(2)本發明由于利用沉積區溫度高于雜質富集區的特點，使得沉積區與雜質富集區存在自然降溫，使得燒結出的雜質在熱流作用下順利地降落在雜質富集區。

附圖說明

圖1：本發明獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐的立體結構示意圖；

圖2：本發明獨立控制五溫區ZnSe合成沉積爐的左視圖；

圖3：本發明中控制系統示意圖。

附圖標記說明：

1-硒蒸發區；2-鋅蒸發區；3-合成區；4-沉積區；5-雜質富集區；6-真空室；7-高真空插板閥；8-復合三通閥；9-油擴散泵；10-機械泵放置位置。

具體實施方式

下面結合圖1至圖3，對本發明做進一步說明：