[實用新型]用于碲鎘汞氣相外延生長的多功能石墨舟

有效

• 申請號: 201420770619.6
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204325543U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王仍;焦翠靈;徐國慶;陸液;張可鋒;張莉萍;林杏潮;杜云辰;邵秀華
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: C30B25/12
• 分類號: C30B25/12;C30B29/46
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本專利涉及一種用于碲鎘汞氣相外延生長的多功能石墨舟設計，具體涉及一種多功能石墨舟，它適用于紅外碲鎘汞材料的氣相外延生長，特別適用于異型形貌、異型尺寸、多片碲鎘汞材料氣相外延生長。為碲鎘汞選擇區域生長奠定了基礎，該方法可以應用于短波、中波和長波碲鎘汞等溫氣相外延領域。

背景技術

碲鎘汞氣相外延的生長是根據等溫氣相外延原理進行薄膜的生長[S.H.Shin,E.R.Gertner,J.G.Pasko,et?al.Isothermal?vapor-phase?epitaxy?of?HgCdTe?on?CdTe?and?Al₂O₃substrates[J].J.Appl.Phys.1985,57(10):4721-4726]。對于等溫氣相外延的生長原理實際包括兩個過程：即生長過程和擴散過程。生長過程是HgTe沉積到CdTe上形成外延層，而這種生長的驅動力來自于HgTe源的汞壓P_Hg和碲壓?均大于CdTe襯底表面的汞壓和碲壓即滿足公式(1)條件時即可發生外延，這時外延以生長為主，外延材料表面組分較低，但在襯底表面也在同時發生擴散過程，擴散過程是外延在CdTe襯底上的HgTe薄膜在CdTe上進行互擴散。當HgTe源的汞壓P_Hg和碲壓均小于CdTe襯底表面的汞壓和碲壓?時生長過程停止，擴散過程占主導，因此外延層表面組分開始升高，繼而HgTe源的汞壓P_Hg和碲壓又開始大于CdTe襯底表面的汞壓和碲壓生長又占主導，如此反復，最后根據生長時間、生長溫度、源材料的量、汞壓等變量的調節，形成所設計組分的Hg_1-xCd_xTe材料，如公式(2)。

PHg>PHge(x),PTe2>PTee(x),---(1)]]>

(1-x)Hgg+12Te2g+xCdTeg→Hg1-xCdxTe---(2)]]>

在等溫氣相外延中涉及石墨舟的運用，一個高純、高密閉性石墨舟的設計決定了氣相外延的成敗，一個多功能的石墨舟可以實現多片、異型片以及異型外延形貌的生長。

本專利擬采用碲鎘汞氣相生長技術，運用本專利發明的多功能石墨舟實現高質量碲鎘汞外延材料的生長，為多片、異型片以及異型外延形貌的碲鎘汞材料生長提供一種有效手段。

發明內容