1.實驗

CdSe晶體材料制備

  圖l為CdSe晶體生長結構示意圖。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。實驗開始前﹐需將籽晶和原料放置于生長結構中,抽真空至10-5Pa并封封入安部﹐然后將安部放入晶體生長爐。晶體生長爐采用多溫區加熱﹐控溫精度為±0.1℃,調節溫度參數使傳輸區溫度梯度平緩。

材料性能表征

  對CdSe晶體材料進行取樣測試。平行生長表面取晶片樣品﹐晶片厚為500 um；然后，用5%的溴甲醇溶液對CdSe晶片表面進行化學腐蝕，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)光譜儀對晶片樣品進行Ra-man測試,激光光源波長為532 nm。采用X線衍射(XRD)分析儀對樣品進行晶體結構的分析,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/近紅外光度儀測試材料的光學特性,光譜范圍為200～1 000 nm。

Raman測試

  圖3為測得的CdSe晶片樣品Raman圖譜。

圖3 CdSe晶片Raman圖譜

  由圖3可見,生長的晶體為六方纖鋅礦結構的CdSe材料。由于纖鋅礦型CdSe 為極性材料,其光學模分裂為橫向光學聲子(對應于圖中1#峰,峰位173.3 cm-1)和縱向光學聲子(對應于圖中2#和3#峰﹐峰位分別為205.2 cm-1和413.5 cm-1 )

2.結論

  對CdSe晶體氣相生長速率進行了研究，采用PVT法生長出CdSe 單晶﹐并對其性能進行了表征,得到如下結論。

1）結合氣相法晶體生長動力學知識對CdSe氣相生長速率進行了理論分析,表明晶體生長速率主要由源區溫度Ts和生長區溫度T。決定,這對優化CdSe氣相生長工藝具有重要的參考價值。

2 ) Raman測試表明,生長的CdSe晶體材料具有極性的纖鋅礦型晶體結構。XRD譜圖中衍射峰尖銳、對稱性較好,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）光學特性測試表明該材料的短波吸收限約在730 nm;同時,在近紅外波段內具有較好的光學透過特性。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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