[发明专利]水平液相外延石墨舟、生长系统、外延方法和生长方法

说明书

本发明公开了一种水平液相外延石墨舟，包括至少一个刮除装置，拉动滑条至第一预设位置时，刮除装置能够刮除滑条上滞留的母液；以及至少一个吸收装置，拉动滑条至第二预设位置时，吸收装置能够吸收滑条上滞留的母液；并且拉动滑条时，滑条先滑动至衬底槽与母液滞留槽对中的位置，再滑动至第一预设位置，最后滑动至第二预设位置。碲镉汞母液在衬底上生长出碲镉汞薄膜；拉动滑条至第一预设位置，刮除装置将滞留在滑条上的碲镉汞母液刮除；再拉动滑条至第二预设位置，吸收装置将碲镉汞母液吸收；在刮除装置和吸收装置的双重作用下，减少残留的碲镉汞母液，提高碲镉汞薄膜的质量。本发明还公开了一种水平液相外延生长系统、外延方法和生长方法。

技术领域

本发明涉及半导体单晶薄膜液相外延生长技术领域，尤其涉及一种水平液相外延石墨舟、生长系统、外延方法和生长方法。

背景技术

HgCdTe材料由负禁带的HgTe和正禁带的CdTe混合而成，它是具有直接带隙的(HgTe)_1-x(CdTe)_x赝二元化合物材料，通过调整材料的组分x，HgCdTe禁带宽度所对应的光子波长可以覆盖整个红外波段，是一种理想的红外探测器材料。

目前HgCdTe材料采用液相外延、金属有机物气相外延和分子束外延等多种方法制备，其中工艺最成熟、生长的薄膜晶体质量最好的仍然是液相外延技术。

水平液相外延技术是液相外延技术中一种，水平液相外延技术按照所需的碲镉汞薄膜组分的要求，将一定组分比例的碲镉汞原料组成的溶液在高温下熔化为碲镉汞母液，通过控制降温速率使其缓慢降温，碲镉汞在碲镉汞母液内的溶解度随温度降低而减少，当碲镉汞在碲镉汞母液内达到饱和后，碲镉汞母液和单晶衬底接触并进一步降温时，就会在衬底表面结晶生长约几个到十几个微米厚度的碲镉汞薄膜。

目前，水平液相外延方式生长碲镉汞薄膜所用的石墨舟由底座、滑条、母液槽和盖板构成。滑条上开有用于放置衬底的衬底槽，母液槽上开有用于放置母液的母液滞留槽，通过移动滑条使衬底槽与母液滞留槽对中，在衬底上外延生长一层碲镉汞薄膜。高温熔化后的碲镉汞母液在石墨舟内到处流动，最终导致一部分碲镉汞母液凝固在碲镉汞薄膜的表面，降低了碲镉汞薄膜的成品率。

因此，如何进一步地提高碲镉汞薄膜的成品率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水平液相外延石墨舟，以进一步地提高碲镉汞薄膜的成品率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水平液相外延石墨舟，包括滑条和母液槽，所述滑条上设置有用于放置衬底的衬底槽，所述母液槽设置有用于放置碲镉汞母液的母液滞留槽，所述水平液相外延石墨舟还包括：

至少一个设置于所述母液槽上的刮除装置，拉动所述滑条至第一预设位置时，所述刮除装置能够刮除所述滑条上滞留的母液；以及

至少一个设置于所述母液槽上的吸收装置，拉动所述滑条至第二预设位置时，所述吸收装置能够吸收所述滑条上滞留的母液；并且拉动所述滑条时，所述滑条先滑动至所述衬底槽与所述母液滞留槽对中的位置，再滑动至所述第一预设位置，最后滑动至所述第二预设位置。

优选地，在上述水平液相外延石墨舟中，所述刮除装置包括至少一个刮片和至少一个用于放置所述刮片的刮片放置槽，所述刮片放置槽设置于所述母液滞留槽的一侧，所述刮片垂直于所述滑条放置并与所述滑条接触。

优选地，在上述水平液相外延石墨舟中，在平行于所述滑条所在平面的截面上，所述刮片的长度大于所述衬底槽的长度。

优选地，在上述水平液相外延石墨舟中，所述刮片为长方形，所述刮片放置槽为与所述刮片配合的长方形槽。

优选地，在上述水平液相外延石墨舟中，所述刮片的数量为两个，分别为第一刮片和第二刮片；