[發明專利]大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置及制備方法

有效

• 申請號: 201310302172.X
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103409800A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 黃立;方維政;劉偉華;譚必松;袁文輝;梁紅昱;龔月;余志杰
• 申請（專利權）人: 武漢高芯科技有限公司
• 主分類號: C30B29/48
• 分類號: C30B29/48;C30B28/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

1.大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，包括：石墨坩堝、石英坩堝、石墨墊片、石墨蓋、石英塞，其特征在于：石墨坩堝底部設有抽氣孔，石墨墊片放置在石墨坩堝底部，石墨蓋位于石墨坩堝口處，石墨坩堝整體放置在石英坩堝內，并與石英塞有相應間隙，石英塞位于石英坩堝口處。

2.根據權利要求1所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的石英塞與石英坩堝通過焊接密封。

3.根據權利要求1所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的石墨坩堝為高純石墨坩堝，其純度達不小于99.99999%。

4.根據權利要求1所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的石英坩堝為高純石英坩堝，其純度達不小于99.99%。

5.根據權利要求1所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：石墨坩堝口端上設有錐形螺紋，石墨蓋上設有錐形螺紋，石墨蓋通過錐形螺紋與石墨坩堝密封。

6.根據權利要求5所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的石墨蓋及石墨坩堝的錐形螺紋處表面鍍一層二氧化硅薄膜。

7.根據權利要求5所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的抽氣孔的直徑為6mm。

8.根據權利要求5所述的大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置，其特征在于：所述的石墨墊片厚度為3mm。

9.根據權利要求1－8之一所述大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料合成裝置的制備方法，其特征在于按以下步驟進行：

1）根據實際制備的CdTe或CdZnTe中各元素的化學配比，用電子天平精確稱量純碲與純鎘或碲與純鎘、純鋅所需質量；

2）首先將高純石墨墊片裝入高純石墨坩堝底部，然后將稱量好的Te與Cd或Te與Cd及Zn原材料交替裝入石墨坩堝內，即每裝入Te總量的1/5～1/4后，再交替裝入Cd或Cd及Zn總量的1/5～1/4，直至裝料完畢；之后將石墨蓋通過錐形螺紋擰緊，擰緊后將裝有原材料的石墨坩堝裝入石英坩堝，并將石英塞放入，并使石英塞與石墨坩堝有相應間隙，整體橫放于支架上；

3）將石英坩堝對接真空系統，對整體抽真空3～6小時，真空度≤5×10^-5Pa；之后采用氫氧焰對石英坩堝焊接密封；

?4）密封完成后，將整體豎直放入合成爐內；啟動合成爐的溫控儀表運行及加熱，在爐內溫度超過Cd熔點后，升溫速度為5～15℃/小時，直至高于Te熔點1－10℃，此時Te與Cd或Te與Cd及Zn發生劇烈的化合反應，并釋放出大量熱量，繼續按速度為5～15℃/小時升溫0.5～1小時，將升溫速率改為20～30℃/小時至高于合成晶體棒料熔點20～40℃，保溫10～20小時后降至室溫；制得大直徑碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：制得的碲化鎘或碲鋅鎘多晶棒料直徑≥3英寸。