碲化镉晶体生长装置及其生长方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112680781A(43)申请公布日2021.04.20(21)申请号202011448699.X(22)申请日2020.12.09(71)申请人清远先导材料有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号(72)发明人狄聚青朱刘胡智向苏湛曾令康(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人张向琨(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)C30B29/48(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称碲化镉晶体生长装置及其生长方法(57)摘要本公开提供了一种碲化镉晶体生长装置及其生长方法。碲化镉晶体生长装置包括坩埚、封泡、炉体和温控装置。坩埚用于盛装碲原料和镉原料且具有第一端和第二端，坩埚的第一端封闭，坩埚的第二端通过封泡密封；炉体设置有炉腔，坩埚位于炉腔内，且炉腔由下至上依次设置有第一温区、第二温区和第三温区，温控装置设置于第一温区、第二温区和第三温区，用于加热第一温区、第二温区和第三温区并控制其温度；封泡设置于第一温区，坩埚的第一端设置于第三温区。本公开的碲化镉晶体生长方法使用碲化镉晶体生长装置进行碲化镉晶体生长，得到的碲化镉晶体具有高完整度、高品质，单晶比例高、红外透过性好。CN112680781ACN112680781A权利要求书1/2页1.一种碲化镉晶体生长装置，其特征在于，所述碲化镉晶体生长装置包括坩埚(1)、封泡(2)、炉体(3)以及温控装置(4)；所述坩埚(1)用于盛装原料且具有第一端(11)和第二端(12)，所述坩埚(1)的第一端(11)封闭，所述坩埚(1)的第二端(12)通过所述封泡(2)密封；所述炉体(3)设置有炉腔(31)，所述坩埚(1)位于所述炉腔(31)内，且所述炉腔(31)由下至上依次设置有第一温区(311)、第二温区(312)和第三温区(313)，所述温控装置(4)设置于所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)，用于加热所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)并控制所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的温度；所述封泡(2)设置于所述第一温区(311)，所述坩埚(1)的第一端(11)设置于所述第三温区(313)。2.根据权利要求1所述的碲化镉晶体生长装置，其特征在于，所述坩埚(1)的第一端(11)的截面为圆锥形。3.根据权利要求2所述的碲化镉晶体生长装置，其特征在于，所述坩埚(1)的第一端(11)的圆锥角为30°‑60°。4.根据权利要求1所述的碲化镉晶体生长装置，其特征在于，沿炉腔(31)的上下方向(Z)，所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的高度比为3：1：3。5.根据权利要求1所述的碲化镉晶体生长装置，其特征在于，所述温控装置(4)设置为多个，多个所述温控装置(4)分别设置于所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)以分别独立控制所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的温度，所述温控装置(4)包括加热器(41)和控温热电偶(42)。6.根据权利要求1所述的碲化镉晶体生长装置，其特征在于，沿炉腔(31)的上下方向(Z)，所述封泡(2)位于所述第一温区(311)的高度的1/2位置处，且所述坩埚(1)的第一端(11)位于所述第三温区(313)的高度的1/2位置处。7.一种碲化镉晶体生长方法，其特征在于，使用权利要求1‑6中任一项所述的碲化镉晶体生长装置进行碲化镉晶体(C)生长，所述碲化镉晶体生长方法包括步骤：S1，装料步骤：按照原料的化学计量比，将生长碲化镉晶体(C)所需的碲原料和镉原料装入坩埚(1)内，装料完毕后对所述坩埚(1)抽真空并通过封泡(2)密封所述坩埚(1)的第二端(12)，将封闭的所述坩埚(1)装入炉体(3)的炉腔(31)内，所述炉腔(31)由下至上依次设置有第一温区(311)、第二温区(312)和第三温区(313)，使所述封泡(2)位于所述第一温区(311)，所述坩埚(1)的第一端(11)位于所述第三温区(313)；S2，熔料步骤：开启温控装置(4)对所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)加热至1092‑1120℃，并使所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的温度继续维持恒温，碲原料和镉原料加热熔化并发生反应得到碲化镉熔体(M)；S3，长晶步骤：使所述第一温区(311)的温度继续维持恒温，使所述第三温区(313)的温度逐渐降温至650‑750℃，使所述第二温区(312)的温度