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一種短溫區垂直移動爐以及利用其生長CdTe晶體的方法與流程

文檔序號:12416759閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種短溫區垂直移動爐,其特征是:主要包括爐體、石英坩堝、用于支撐石英坩堝的碳化硅支座、用于支撐爐體的支撐臺,以及用于監控爐體溫度的熱電偶;所述的碳化硅支座與旋轉電機相連,旋轉電機工作時帶動碳化硅支座進行水平旋轉,從而帶動石英坩堝水平旋轉;所述的支撐臺與直線電機相連,直線電機工作時帶動支撐臺在垂直方向上下移動;

爐膛內壁固定設置鐵鉻鋁電熱絲,形成加熱區;爐體上下開口,所述加熱區在垂直方向的溫度分布呈中間向上下兩側逐漸降低的趨勢。

2.如權利要求1所述的短溫區垂直移動爐裝置,其特征是:所述加熱區在垂直方向的溫度分布呈反“C”型。

3.如權利要求1所述的短溫區垂直移動爐,其特征是:所述加熱區在垂直方向的高度為h,所述爐膛直徑為d,并且d<h<1.5d。

4.如權利要求1所述的短溫區垂直移動爐,其特征是:所述溫度分布中,中間向上側的溫度梯度為30℃-40℃/cm,中間向下側的溫度梯度為30℃-40℃/cm。

5.如權利要求1所述的短溫區垂直移動爐,其特征是:所述的鐵鉻鋁電熱絲由氧化鋁陶瓷片支撐;

作為優選,所述的鐵鉻鋁電熱絲緊貼于爐膛內壁;

作為優選,爐體兩端用氧化鋁纖維隔熱板進行保溫;

作為優選,所述熱電偶為鉑/鉑銠合金熱電偶;

作為優選,所述爐膛內壁鍍碳。

6.如權利要求1所述的短溫區垂直移動爐,其特征是:石英坩堝與碳化硅支座之間通過耐高溫陶瓷膠進行固化粘結。

7.利用權利要求1至6中任一權利要求所述的短溫區垂直移動爐生長CdTe晶體的方法,其特征是:包括如下步驟:

(1)將Te塊和CdTe多晶棒裝入石英坩堝中,抽真空后用乙炔火焰密封;

(2)將石英坩堝置于碳化硅支座上,調節碳化硅支座與支撐臺位置,使石英坩堝位于爐膛內;

(3)啟動直線電機,調節支撐臺高度,使石英坩堝位于加熱區內,加熱區升溫至750℃-950℃后保溫18h-24h,使CdTe多晶棒溶解在熔融的Te中并達到飽和狀態;然后,啟動旋轉電機,驅動石英坩堝以1-2r/min勻速旋轉,啟動直線電機,驅動支撐臺以5mm~18mm/d的速度向上移動,直至完成晶體生長。

8.如權利要求7所述的利用短溫區垂直移動爐生長CdTe晶體的方法,其特征是:所述升溫速率1℃-2℃/min;

作為優選,所述的步驟(1)中,石英坩堝底部帶有CdTe籽晶,將Te塊和CdTe多晶棒裝入石英坩堝中。

9.如權利要求7所述的利用短溫區垂直移動爐生長CdTe晶體的方法,其特征是:所述的步驟(1)中,將Te塊和CdTe多晶棒裝入高純氮化硼坩堝中,然后將裝好料的氮化硼坩堝置于石英管中,抽真空后用乙炔火焰密封;

作為優選,所述氮化硼坩堝底部為錐形。

10.如權利要求7所述的利用短溫區垂直移動爐生長CdTe晶體的方法,其特征是:所述的步驟(1)中,若石英坩堝與碳化硅支座之間通過耐高溫陶瓷膠進行固化粘結,那么在所述的步驟(2)中,還包括啟動直線電機,調節支撐臺高度,使陶瓷膠位于加熱區內,加熱區升溫,烘干固化陶瓷膠,使石英坩堝與碳化硅支座完全粘結。

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