1.實(shí)驗(yàn)

CdSe晶體材料制備

  圖l為CdSe晶體生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。采用(001)面CdSe 單晶雙面拋光片作為籽晶,原料為純度為99.999 9%的粒狀CdSe。實(shí)驗(yàn)開始前﹐需將籽晶和原料放置于生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中,抽真空至10-5Pa并封封入安部﹐然后將安部放入晶體生長(zhǎng)爐。晶體生長(zhǎng)爐采用多溫區(qū)加熱﹐控溫精度為±0.1℃,調(diào)節(jié)溫度參數(shù)使傳輸區(qū)溫度梯度平緩。

材料性能表征

  對(duì)CdSe晶體材料進(jìn)行取樣測(cè)試。平行生長(zhǎng)表面取晶片樣品﹐晶片厚為500 um；然后，用5%的溴甲醇溶液對(duì)CdSe晶片表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，再用去離子水沖洗干凈，如圖2所示。

圖2 CdSe晶片

  采用拉曼(Raman)光譜儀對(duì)晶片樣品進(jìn)行Ra-man測(cè)試,激光光源波長(zhǎng)為532 nm。采用X線衍射(XRD)分析儀對(duì)樣品進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)的分析,使用Cu靶Kα射線,掃描速率2( °)/ min,掃描范圍10°~90°。采用紫外/可見/近紅外光度儀測(cè)試材料的光學(xué)特性,光譜范圍為200～1 000 nm。

Raman測(cè)試

  圖3為測(cè)得的CdSe晶片樣品Raman圖譜。

圖3 CdSe晶片Raman圖譜

  由圖3可見,生長(zhǎng)的晶體為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的CdSe材料。由于纖鋅礦型CdSe 為極性材料,其光學(xué)模分裂為橫向光學(xué)聲子(對(duì)應(yīng)于圖中1#峰,峰位173.3 cm-1)和縱向光學(xué)聲子(對(duì)應(yīng)于圖中2#和3#峰﹐峰位分別為205.2 cm-1和413.5 cm-1 )

2.結(jié)論

  對(duì)CdSe晶體氣相生長(zhǎng)速率進(jìn)行了研究，采用PVT法生長(zhǎng)出CdSe 單晶﹐并對(duì)其性能進(jìn)行了表征,得到如下結(jié)論。

1）結(jié)合氣相法晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)對(duì)CdSe氣相生長(zhǎng)速率進(jìn)行了理論分析,表明晶體生長(zhǎng)速率主要由源區(qū)溫度Ts和生長(zhǎng)區(qū)溫度T。決定,這對(duì)優(yōu)化CdSe氣相生長(zhǎng)工藝具有重要的參考價(jià)值。

2 ) Raman測(cè)試表明,生長(zhǎng)的CdSe晶體材料具有極性的纖鋅礦型晶體結(jié)構(gòu)。XRD譜圖中衍射峰尖銳、對(duì)稱性較好,且衍射峰半高寬較小,說明CdSe晶體材料的晶格完整性較好。

3）光學(xué)特性測(cè)試表明該材料的短波吸收限約在730 nm;同時(shí),在近紅外波段內(nèi)具有較好的光學(xué)透過特性。所以CdSe可作為吸收可見光、透過近紅外光的窗口材料。

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