[發明專利]一種用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟和生長系統

有效

• 申請號: 202010966462.4
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112064119B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京智創芯源科技有限公司
• 主分類號: C30B29/48
• 分類號: C30B29/48;C30B19/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱英靜

本發明公開了一種用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟，包括具有至少兩組水平液相外延組件的生長部件，水平液相外延組件逐層設置，每組水平液相外延組件均能夠用于生長至少一片碲鎘汞薄膜材料，相鄰層間的水平液相外延組件相互連通；設置于生長部件下方的底座；設置于生長部件上方的蓋板。對于大規模的碲鎘汞薄膜材料，只需要在生長部件上增加水平液相外延組件的層數和單個水平液相外延組件能夠生長碲鎘汞薄膜材料的數量，便能夠進一步提高碲鎘汞薄膜材料的生長效率。此外，本發明還公開了一種用于碲鎘汞薄膜材料的生長系統。

技術領域

本發明涉及半導體單晶薄膜液相外延生長技術領域，尤其涉及一種用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟和生長系統。

背景技術

HgCdTe材料由負禁帶的HgTe和正禁帶的CdTe混合而成，它是具有直接帶隙的(HgTe)_1-x(CdTe)_x贗二元化合物材料，通過調整材料的組分x，HgCdTe禁帶寬度所對應的光子波長可以覆蓋整個紅外波段，是一種理想的紅外探測器材料。

目前HgCdTe材料采用液相外延、金屬有機物氣相外延和分子束外延等多種方法制備，其中工藝最成熟、生長的薄膜晶體質量最好的仍然是液相外延技術。

水平液相外延技術是液相外延技術中一種，水平液相外延技術按照所需的碲鎘汞薄膜組分的要求，將一定組分比例的碲鎘汞原料組成的溶液在高溫下熔化為碲鎘汞母液，通過控制降溫速率使其緩慢降溫，碲鎘汞在碲鎘汞母液內的溶解度隨溫度降低而減少，當碲鎘汞在碲鎘汞母液內達到飽和后，碲鎘汞母液和單晶襯底接觸并進一步降溫時，就會在襯底表面結晶生長約幾個到十幾個微米厚度的碲鎘汞薄膜。

在水平液相外延生長系統中，水平液相外延石墨舟的使用十分普遍。目前，水平液相外延石墨舟通過在母液槽上設置多個母液滯留槽，同時在滑條上設置多個與母液滯留槽相應的襯底槽，能夠實現在工藝時間內生長多片碲鎘汞薄膜，但是對于大規模的碲鎘汞薄膜材料的生長，現有的生長設備依然受到限制，導致大規模的碲鎘汞薄膜材料的生長耗時較長，生產效率低下。

因此，如何進一步地提高碲鎘汞薄膜材料的生長效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟，以進一步地提高碲鎘汞薄膜材料的生長效率。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟，包括：

具有至少兩組水平液相外延組件的生長部件，所述水平液相外延組件逐層設置，每組所述水平液相外延組件均能夠用于生長至少一片碲鎘汞薄膜材料，并且相鄰層間的所述水平液相外延組件相互連通；

設置于所述生長部件的下方的底座；

設置于所述生長部件的上方的蓋板。

優選地，在上述用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟中，所述水平液相外延組件的數量為兩個，分別為第一水平液相外延組件和第二水平液相外延組件，所述蓋板、所述第一水平液相外延組件、所述第二水平液相外延組件和所述底座依次逐層設置并且可拆卸連接在一起。

優選地，在上述用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟中，所述第一水平液相外延組件包括第一母液槽和與所述第一母液槽配合的第一滑條，所述第一滑條能夠沿所述第一母液槽的長度方向滑動，并且所述第一水平液相外延組件和所述第二水平液相外延組件的結構相同；

所述第一母液槽上至少設有一個第一母液滯留槽，所述第一滑條上至少設有一個第一襯底槽，當所述第一滑條滑動至預設位置時，每個所述第一襯底槽均能夠與相應的所述第一母液滯留槽對中。

優選地，在上述用于碲鎘汞薄膜材料的石墨舟中，所述第一母液槽上還設有與所述第一母液滯留槽對應的第一碲化汞槽，并且所述第一碲化汞槽與所述第一母液滯留槽之間設有第一引流槽。