[發明專利]一種碲化鋅粉末及其靶材的制備方法

在審

• 申請號: 202110916079.2
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113416074A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 文崇斌;王英潔;朱劉;童培云
• 申請（專利權）人: 廣東先導稀材股份有限公司
• 主分類號: C04B35/515
• 分類號: C04B35/515;C04B35/626;C04B35/622;C04B35/645;C23C14/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 夏菁

本發明提供了一種碲化鋅粉末的制備方法，包括以下步驟：將碲和鋅分別置于氣相沉積裝置的加熱區，使碲和鋅不接觸；對碲和鋅分別進行加熱，使二者進行氣相反應，得到碲化鋅粉末；具體的：對碲進行加熱，控制溫度從室溫升溫至1000～1050℃，升溫時間70～100min；同時對鋅進行加熱，控制溫度從室溫升溫至950～1000℃，升溫時間70～100min。本發明通過氣相反應直接制備得到了碲化鋅粉末，其具有較高的純度，可直接用于碲化鋅靶材制備，得到的靶材相對密度大于98％，游離鋅和游離碲小于200ppm。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種碲化鋅粉末及其靶材的制備方法。

背景技術

碲化鋅是一種Ⅱ-Ⅵ族化合物，化學式為ZnTe，其主要用途和硒化鋅相似，可以作為半導體和紅外材料，并有光導、熒光等特性。目前制備碲化鋅粉末的常用方法是高溫高壓合成法和低溫粉末合成法，這兩種方法合成出來的物料，不能直接用于做靶材，需要重新經過破碎成粉末，氫化等工藝，過程相對較長。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種碲化鋅粉末及其靶材的制備方法，采用蒸汽法直接制備得到碲化鋅粉末。

為達到上述目的，本發明提供了一種碲化鋅粉末的制備方法，包括以下步驟：

將碲和鋅分別置于氣相沉積裝置的加熱區，使碲和鋅不接觸；

對碲和鋅分別進行加熱，使二者進行氣相反應，得到碲化鋅粉末；

所述對碲和鋅分別進行加熱為：對碲進行加熱，控制溫度從室溫升溫至1000～1050℃，升溫時間70～100min；同時對鋅進行加熱，控制溫度從室溫升溫至950～1000℃，升溫時間70～100min。

本發明優選的，所述碲和鋅的摩爾比為1:1。

本發明優選的，將碲和鋅分別置于氣相沉積裝置的加熱區后，將體系抽真空至＜10^-3Pa，然后通入氮氣至常壓，重復上述操作1～3次，然后抽真空保持體系壓力為10～50Pa。

本發明通過對碲和鋅分別進行加熱處理，使二者進行氣相反應，然后從氣相沉積裝置的冷卻區收集碲化鋅粉末。

在本發明的一些具體實施例中，所述對碲和鋅分別進行加熱為：

對碲進行加熱，從室溫70min升溫至1000℃；同時對鋅進行加熱，從室溫70min升溫至950℃。

或者對碲進行加熱，從室溫100min升溫至1050℃；同時對鋅進行加熱，從室溫100min升溫至1000℃。

或者對碲進行加熱，從室溫80min升溫至1000℃；同時對鋅進行加熱，從室溫80min升溫至960℃。

本發明提供了一種碲化鋅靶材的制備方法，包括以下步驟：

按照上述制備方法制備碲化鋅粉末；

將碲化鋅粉末進行真空熱壓燒結，得到碲化鋅靶材。

本發明優選的，將上述碲化鋅粉末置于模具中，在真空熱壓爐內進行真空熱壓燒結，得到碲化鋅靶材。

所述真空熱壓燒結的真空度優選為＜10Pa。

所述真空熱壓燒結的升溫曲線優選為：從室溫升溫至650～750℃，升溫時間55～75min，保溫4～7小時；

所述真空熱壓燒結的加壓曲線優選為：

當體系溫度達到650～750℃時，保溫3～6小時，然后開始加壓，加壓壓力為35～55Mpa，保壓時間為30～60min。

本發明提供了一種制備碲化鋅粉末的氣相沉積裝置，包括爐體；