温度梯度溶液法生长的Cr掺杂的ZnTe晶体的表征-无机材料学报.PDF

第30 卷 第4 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 30 No. 4 2015 年4 月 Journal of Inorganic Materials Apr., 2015 文章编号: 1000-324X(2015)04-0401-07 DOI: 10.15541/ji 温度梯度溶液法生长的 Cr 掺杂的 ZnTe 晶体的表征 杨 睿, 介万奇, 孙晓燕, 杨 敏, 呼 唤, 蔺 云 (西北工业大学 材料学院, 凝固技术国家重点实验室, 西安 710072) 摘 要: 以CrTe 作为掺杂源、以Te 作为溶剂, 用温度梯度溶液法生长了Cr 掺杂的ZnTe 晶锭。晶锭头部的晶粒尺 寸较大(10 mm×10 mm), 且Te 夹杂相较少。Te 夹杂相的大小、形状和分布可以反映晶锭中的温场分布。晶锭的 径向非对称温场导致富Te 相沿径向非对称分布。Te 夹杂相在温度梯度作用下的热迁移会导致其相互融合长大、变长。 Te 夹杂相也会在晶体中引入裂纹和空洞等缺陷。部分未被掺入ZnTe 中的CrTe 富集于固液界面处, 表明温度梯度溶 液法生长晶体时具有一定的排杂作用。Cr 掺杂的ZnTe 晶体的电阻率(约1000 Ω·cm)高于未掺杂的ZnTe(约300 Ω·cm)。 Cr 掺杂晶体在约 1750 nm 处的吸收峰表明Cr2+离子被成功地掺入了ZnTe 中。但是Cr 掺杂后晶体的红外透过率降 低, 表明Cr 掺杂引入了较多的缺陷。 关 键 词: Cr 掺杂ZnTe; 晶体生长; Te 夹杂相; 电学和光学性能 中图分类号: TQ174 文献标识码: A Characterization of Cr-doped ZnTe Crystals Grown by Temperature Gradient Solution Growth (TGSG) YANG Rui, JIE Wan-Qi, SUN Xiao-Yan, YANG Min, HU Huan, LIN Yun (State Key Laboratory of Solidification Processing, School of Material Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) Abstract: Cr-doped ZnTe ingot was grown by temperature gradient solution growth (TGSG), using CrTe and Te as dopant source and solvent, respectively. Single crystals in the head of the ingot have larger size of more than 10 mm× 10 mm and less Te inclusions. The size, shape and distribution of Te inclusions well reflect the thermal field distribu- tion of the ingot. Radial asymmetric thermal field of the ingot leads to radial asymmet