[發明專利]一種硒化鋅晶體的表面預處理方法

在審

• 申請號: 202111174182.0
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113882022A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 劉鵬;劉榮娟;馬杰;姜忠賽;張長華;王俊;沈德元;唐定遠
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C30B33/12
• 分類號: C30B33/12;C30B33/00;C30B29/48
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 錢玲玲

本發明公開一種硒化鋅晶體的表面預處理方法，包括以下步驟：將硒化鋅晶體表面拋光；將拋光后的硒化鋅晶體放入丙酮溶液中浸泡清洗后，用超純水循環清洗硒化鋅晶體；將清洗后的硒化鋅晶體放入烘箱中烘干；將烘干后的硒化鋅晶體放入等離子刻蝕機的等離子真空腔中，并用等離子體清洗硒化鋅晶體表面；將等離子體清洗后的硒化鋅晶體置于氬氣氣氛的手套箱中，用封裝袋對硒化鋅晶體進行封裝。本發明不僅能夠除掉硒化鋅晶體表面存在的氧化層，還能使硒化鋅晶體表面形成高活性懸鍵。

技術領域

本發明涉及一種硒化鋅晶體的表面預處理方法，屬于激光材料制備技術領域。

背景技術

利用熱擴散法制備摻鐵硒化鋅激光晶體時，首先要對硒化鋅晶體進行表面處理。硒化鋅晶體長期暴露在空氣中時，會與空氣中的氧氣，二氧化碳還有水等發生反應，從而在晶體表面會形成氧化層。氧化層形成的原因是硒化鋅晶體與空氣中的水、氧氣發生反應，生成氫氧化鋅，同時空氣中的部分氧會取代硒化鋅晶體中的硒離子，生成氧化鋅和二氧化硒。硒化鋅晶體表面的這層氧化層會阻礙亞鐵離子擴散進入到硒化鋅晶體中，影響亞鐵離子在硒化鋅晶體中的擴散速率，造成亞鐵離子在硒化鋅晶體中摻雜濃度低且不均勻，最終影響摻鐵硒化鋅的光學質量。因此在利用熱擴散法制備摻鐵硒化鋅之前，一般需要對硒化鋅晶體進行表面預處理，以去除硒化鋅晶體表面存在的氧化層。

目前對于硒化鋅晶體的表面預處理，常用方法為化學處理，即采用鹽酸、氫氧化鈉、丙酮、甲醇或者去離子水對硒化鋅晶體表面進行處理。采用化學方法對硒化鋅晶體進行處理，需要考慮對化學清洗液的選擇，選擇不當就會對硒化鋅晶體表面造成嚴重腐蝕，甚至破壞。此外，由于所用的化學清洗液有毒有害，因此化學方法不僅易損害實驗員的身體健康，還會造成環境的污染。

由此可見，尋找一種污染少的預處理硒化鋅晶體表面的方法，是本領域技術人員急需去做的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種硒化鋅晶體的表面預處理方法，能夠除掉晶體表面存在的氧化層。

為達到上述目的，本發明提供一種硒化鋅晶體的表面預處理方法，包括以下步驟：

將硒化鋅晶體表面拋光；

將拋光后的硒化鋅晶體放入丙酮溶液中浸泡清洗后，用超純水循環清洗硒化鋅晶體；

將清洗后的硒化鋅晶體放入烘箱中烘干；

將烘干后的硒化鋅晶體放入等離子刻蝕機的等離子真空腔中，并用等離子體清洗硒化鋅晶體表面；

將等離子體清洗后的硒化鋅晶體置于氬氣氣氛的手套箱中，用封裝袋對硒化鋅晶體進行封裝。

進一步地，所述烘箱中溫度為70 -80℃；所述烘干的時間為1-1.5小時。

進一步地，所述等離子真空腔中的壓力為0.1 ~ 0.4 mbar。

進一步地，所述等離子真空腔中的壓力為0.2 ~ 0.4 mbar。

進一步地，所述等離子體為氬等離子體或氦等離子體。

進一步地，所述等離子體清洗硒化鋅晶體表面的時間為1-15分鐘。

進一步地，所述等離子體清洗硒化鋅晶體表面的時間為10分鐘。

本發明提供的技術方案與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

本發明的工藝條件容易控制，工藝步驟簡單，既能減少有毒溶劑的使用和損耗，又能節能環保降低成本；本發明通過使用等離子體處理硒化鋅晶體表面，除掉硒化鋅晶體表面存在的氧化層，促使硒化鋅晶體表面形成高活性懸鍵。