1.实验

CdSe晶体材料制备

  图l为CdSe晶体生长结构示意图。采用(001)面CdSe 单晶双面抛光片作为籽晶,原料为纯度为99.999 9%的粒状CdSe。实验开始前﹐需将籽晶和原料放置于生长结构中,抽真空至10-5Pa并封封入安部﹐然后将安部放入晶体生长炉。晶体生长炉采用多温区加热﹐控温精度为±0.1℃,调节温度参数使传输区温度梯度平缓。

材料性能表征

  对CdSe晶体材料进行取样测试。平行生长表面取晶片样品﹐晶片厚为500 um；然后，用5%的溴甲醇溶液对CdSe晶片表面进行化学腐蚀，再用去离子水冲洗干净，如图2所示。

图2 CdSe晶片

  采用拉曼(Raman)光谱仪对晶片样品进行Ra-man测试,激光光源波长为532 nm。采用X线衍射(XRD)分析仪对样品进行晶体结构的分析,使用Cu靶Kα射线,扫描速率2( °)/ min,扫描范围10°~90°。采用紫外/可见/近红外光度仪测试材料的光学特性,光谱范围为200～1 000 nm。

Raman测试

  图3为测得的CdSe晶片样品Raman图谱。

图3 CdSe晶片Raman图谱

  由图3可见,生长的晶体为六方纤锌矿结构的CdSe材料。由于纤锌矿型CdSe 为极性材料,其光学模分裂为横向光学声子(对应于图中1#峰,峰位173.3 cm-1)和纵向光学声子(对应于图中2#和3#峰﹐峰位分别为205.2 cm-1和413.5 cm-1 )

2.结论

  对CdSe晶体气相生长速率进行了研究，采用PVT法生长出CdSe 单晶﹐并对其性能进行了表征,得到如下结论。

1）结合气相法晶体生长动力学知识对CdSe气相生长速率进行了理论分析,表明晶体生长速率主要由源区温度Ts和生长区温度T。决定,这对优化CdSe气相生长工艺具有重要的参考价值。

2 ) Raman测试表明,生长的CdSe晶体材料具有极性的纤锌矿型晶体结构。XRD谱图中衍射峰尖锐、对称性较好,且衍射峰半高宽较小,说明CdSe晶体材料的晶格完整性较好。

3）光学特性测试表明该材料的短波吸收限约在730 nm;同时,在近红外波段内具有较好的光学透过特性。所以CdSe可作为吸收可见光、透过近红外光的窗口材料。

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