[发明专利]一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法有效
| 申请号： | 201310163528.6 | 申请日： | 2013-05-03 |
| 公开（公告）号： | CN103288060A | 公开（公告）日： | 2013-09-11 |
| 发明（设计）人： | 倪友保;吴海信;王振友;毛明生;黄昌保;程旭东 | 申请（专利权）人： | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 主分类号： | C01B19/04 | 分类号： | C01B19/04;C01G15/00 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 成金玉;杨学明 |
| 地址： | 230031 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 硒化镓 及其 掺杂 系列 多晶 原料 快速 合成 方法 | ||
技术领域
本发明涉及硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法。具体地说，是采用单温区合成法，快速合成均匀性好、近化学计量比的高质量硒化镓及其掺杂系列多晶原料，为后续生长高品质硒化镓单晶提供基础保障。
背景技术
硒化镓，化学式GaSe，它的单晶是一种性能优良的中远波段红外非线性晶体材料，具有透光波段宽（0.6-20μm）、吸收系数低（α≤0.01cm-1，1.06μm）、非线性极化系数大（d22≈54pm/V）、激光损伤阈值高、双折射率大（0.35），容易实现相位匹配等优点。
基于上述优异的性能，利用硒化镓及其掺杂系列晶体作为非线性介质材料，采用1.06μm成熟的Nd:YAG固体激光器泵浦、9.3‐10.6μmCO2激光器频率转换，能够产生较高功率的3～5μm和8～15μm及以上中长波段红外激光。在激光雷达、环境检测、毒品和易爆品检测等领域都有广泛的应用前景。
生长优质的硒化镓单晶需要高品质硒化镓多晶原料为基础。目前，硒化镓多晶原料常使用单温区(Journal of crystal growth 1996,vol.163,Materials science and engineering B 1997,vol.49)和双温区(Optical materials 2004,vol.26,Materials science and engineering B 2006,vol.128)合成法制备。
利用双温区合成方法，需要将原料放置在合成坩埚两端并且都需要独立的盛放容器，镓元素放置在高温区，硒元素放置在低温区，这样需要的合成坩埚长度较长（600mm以上），抽真空封管时难度较大；另外，双温区合成过程需要较复杂的升温程序，用以避免高温下硒元素的高蒸汽压（表1）超过合成坩埚的耐压能力，导致爆炸现象发生；此外，该方法合成结束后，合成坩埚管壁上经常粘附一定量的硒和其他化合物，合成的多晶原料偏离自身化学计量比现象比较严重。
表1不同温度硒元素蒸汽压简表
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