[发明专利]两步法消除碲锌镉材料中富碲沉淀相缺陷的热处理方法

摘要

本发明公开了一种两步法消除碲锌镉材料中富碲沉淀相缺陷的热处理方法，该方法先将碲锌镉材料放置在富碲状态下进行热处理，使富碲沉淀相缺陷中过量的碲原子从样品中排出，然后再用富镉热处理对样品进行处理，使Cd原子进入液态的富碲沉淀相，利用液态的富碲沉淀相发生过饱和外延的过程减小富碲沉淀相缺陷的尺寸。常规的热处理方法在减小富碲沉淀相缺陷的尺寸，同时会在沉淀相缺陷的周边材料中产生大量的失配位错。与之相比，本发明方法中由于富碲沉淀相中的碲原子含量在富碲热处理过程中得到了控制，这一过程将不对周边材料产生应力和失配位错。两步法热处理技术能有效提高材料的质量，满足碲锌镉材料作为光电器件或衬底材料应用的需求。

主权项

一种两步法消除碲锌镉材料中富碲沉淀相缺陷的热处理方法，其特征在于包括以下步骤：1)先将碲锌镉材料在富碲状态下进行热处理，将富碲沉淀相缺陷中过量的碲原子排出样品；热处理温度在550℃到900℃之间，Cd源温度的设置使样品处于富碲的状态，热处理时间的选择与被处理材料中富碲沉淀相缺陷的尺寸和样品厚度有关；2)再用富镉热处理工艺对样品进行热处理，使Cd原子进入液态的富碲沉淀相，利用液态的富碲沉淀相发生过饱和外延的过程减小富碲沉淀相缺陷的尺寸，并做到热处理过程中不对周边材料产生应力和失配位错；样品温度控制在550℃到900℃之间，Cd源温度设置在使样品处于富镉状态，热处理时间的选择与被处理材料中富碲沉淀相缺陷的尺寸和样品厚度有关；3)热处理采用一种Te分压欠平衡状态受控的热处理技术，以减小热处理过程中气相非平衡状态对材料表面层晶体结构的破坏；热处理的状态由Cd源提供的Cd分压控制，同时在样品区放置粉末，通过控制Cd源温度和粉末的数量，使热处理的气相维持一定的Te分压，以减缓热处理工艺中材料中Te原子处于非平衡状态的程度。