[發(fā)明專利]一種可補償鎘元素的砷鍺鎘單晶生長方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811149529.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN108930059A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 霍曉青;劉禹岑;于凱;徐永寬;趙堃
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B29/10;C30B11/06
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

1. 一種可補償鎘元素的砷鍺鎘單晶生長方法，其特征在于，該方法采用VGF生長裝置對Cd元素補償?shù)腃dGeAs₂單晶的生長過程進行控制，所述VGF生長裝置包括由石英原料坩堝（301）和平底石英坩堝（302）兩部分組成的單晶生長坩堝（3）和五溫區(qū)生長爐，石英原料坩堝（301）部分設為晶體生長區(qū)，平底石英坩堝（302）設為元素補償區(qū)，元素補償區(qū)位于單晶生長坩堝（3）的下方，兩區(qū)域通過單晶生長坩堝（3）側壁的元素補償管（303）相連通，所述方法通過以下生長步驟完成：

一、準備階段

1、使用去離子水清洗石英平底坩堝（302），稱取一定質量的純度為99.9999%的Cd粒放入平底石英坩堝（302）內；

2、使用去離子水清洗石英原料坩堝（301），稱取一定質量的純度為99.9999%的CdGeAs₂原料，放入石英原料坩堝（301）內，使元素補償管（303）上部的元素補償口（304）在熔化后液體原料的液面下方；

3、將石英平底坩堝（302）和石英原料坩堝（301）高溫封合成一體，然后將單晶生長坩堝（3）整體抽真空，在單晶生長坩堝（3）頂部進行密封；

二、化料階段

1、將單晶生長坩堝（3）整體放入五溫區(qū)生長爐中，使晶體生長區(qū)位于第一溫區(qū)、第二溫區(qū)和第三溫區(qū)區(qū)間，元素補償區(qū)位于第四溫區(qū)和第五溫區(qū)區(qū)間，開始升溫化料；

2、設置第一溫區(qū)、第二溫區(qū)和第三溫區(qū)按照1℃/min-5℃/min的等升溫速率升溫至650℃-750℃，第四溫區(qū)和第五溫區(qū)按照1℃/min-2℃/min的等升溫速率升溫至100℃，保溫24h-48h；

三、生長階段

保持第一溫區(qū)溫度不變，以0.5℃/h-2℃/h的降溫速率，使第二溫區(qū)和第三溫區(qū)降溫，其中第二溫區(qū)的降溫速率<第三溫區(qū)的降溫速率，至第三溫區(qū)降至600℃-630℃時，按照2℃/h-4℃/h的等升溫速率使第四溫區(qū)和第五溫區(qū)升溫至300℃-350℃，保持24h-48h；按照以0.5℃/h-2℃/h的降溫速率，使第一溫區(qū)、第二溫區(qū)和第三溫區(qū)降溫，其中第一溫區(qū)的降溫速率<第二溫區(qū)的降溫速率<第三溫區(qū)的降溫速率，至第三溫區(qū)降至300℃-350℃時，使第一溫區(qū)、第二溫區(qū)、第三溫區(qū)、第四溫區(qū)和第五溫區(qū)按照1℃/h-3℃/h的等降溫速率降至室溫，取出CdGeAs₂晶體。