一种碲镉汞闭管退火装置的制作方法

本申请涉及材料退火领域，尤其涉及一种碲镉汞闭管退火装置。

背景技术：

1、碲镉汞是制备高性能红外焦平面器件的重要材料基础，提升其晶格质量对新一代红外探测器件的发展具有重要意义。在常规的分子束外延工艺中，碲镉汞通常生长于异质衬底，不同材料间高的晶格失配率最终导致外延得到的碲镉汞具有高的位错密度。此种位于材料内部的位错将会形成陷阱中心和复合中心，进而影响探测器的载流子少子寿命和迁移率，增大暗电流。对碲镉汞进行退火处理能够有效降低碲镉汞位错密度，达到改善晶格质量的效果。进一步，在提升材料质量后，退火还可用于实现基于碲镉汞的复杂异质结结构设计，通过调整退火温度及周期实现掺杂材料的激活。

2、目前，主要采用退火的方式进行碲镉汞降位错。在闭管退火工艺中，为确保汞源与碲镉汞样品间足够的温度差，防止汞在碲镉汞样品表面发生冷凝从而影响材料质量，需将碲镉汞与汞源间隔一定距离放置。现有的碲镉汞退火装置只能实现单次单片退火，周期过长，成本较高。且划成小片的碲镉汞材料平行于退火管放置的方式不适用于大尺寸的整片碲镉汞材料退火。由于整片碲镉汞材料具有更大直径，平行于退火管放置会导致碲镉汞圆片在温区中跨度过大，中心与边缘受热不一致，且碲镉汞圆片与石英管接触面积大，接触处受热温度过高会对片上降位错效果的一致性产生不利影响。

3、有鉴于此，如何提供一种碲镉汞闭管退火装置，实现对多片材料的退火，提升退火效率，以及实现对大尺寸碲镉汞外延薄膜的装载，成为当前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种碲镉汞闭管退火装置，用于解决现有技术中大尺寸碲镉汞装载困难，以及多片材料退火效率低的技术缺陷。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种碲镉汞闭管退火装置，包括：

3、滑轨模块，主体结构为类长方体框架，所述类长方体框架的顶部设置有滑轨凹槽，用于承接至少一个托车模块，其中，至少一个所述托车模块分别独立设置于所述滑轨模块上；

4、托车模块，主体结构为曲面底板，所述曲面底板上设置有至少一个曲面凹槽，碲镉汞片垂直放置于所述曲面凹槽上，其中，至少一个所述曲面凹槽平行设置于所述曲面底板上。

5、在可选的一种实施例中，所述滑轨模块的主体结构为镂空无底板的类长方体框架，所述类长方体框架的底部与退火炉膛中的石英管内壁接触。

6、在可选的一种实施例中，所述滑轨凹槽，包括第一滑轨凹槽和第二滑轨凹槽，首尾贯通设置于所述类长方体框架的目标位置。

7、在可选的一种实施例中，所述滑轮模块的长度大于预设长度阈值，其中，所述预设长度阈值为目标数量的托车的长度求和对应的长度。

8、在可选的一种实施例中，所述曲面底板的深度大于第一预设深度阈值，其中，所述第一预设深度阈值为位于碲镉汞圆片对应的半径值和碲镉汞圆片的直径值之间。

9、在可选的一种实施例中，至少一个所述曲面凹槽，平行设置于所述曲面底板上，所述曲面凹槽的深度大于第二预设深度阈值，其中，所述第二预设深度阈值为衬底边缘至碲镉汞薄膜边缘的距离对应的值。

10、在可选的一种实施例中，所述曲面底板下方，设置有凸状圆柱体，所述凸状圆柱体包括第一凸状圆柱体和第二凸状圆柱体，其中，所述滑轨模块和所述托车模块，通过所述凸状圆柱体和所述滑轨凹槽连接，所述第一凸状圆柱体和所述第二凸状圆柱体的间隔与所述第一滑轨凹槽和所述第二滑轨凹槽的间隔对应。

11、本申请实施例提供一种碲镉汞闭管退火装置，该装置包括滑轨模块和托车模块，其中，滑轨模块，主体结构为类长方体框架，所述类长方体框架的顶部设置有滑轨凹槽，用于承接至少一个托车模块，其中，至少一个所述托车模块分别独立设置于所述滑轨模块上；托车模块，主体结构为曲面底板，所述曲面底板上设置有至少一个曲面凹槽，碲镉汞片垂直放置于所述曲面凹槽上，其中，至少一个所述曲面凹槽平行设置于所述曲面底板上。

12、应用本申请实施例提供的碲镉汞闭管退火装置，一方面可同时实现多片材料的退火，降低时间成本，提高退火效率；另一方面可用于承载不规则形状的碲镉汞外延片，满足大尺寸材料退火要求；此外，该装置结构灵活，便于装卸，且易于改变退火批次量；架空的滑轨、垂直的放置材料片的方式及石墨材质均提高了受热均匀性；该退火装置与不规则大尺寸碲镉汞外延片较少面积的接触减少了对材料的损伤；托车与碲镉汞片相似的外观结构及紧密的凹槽设计降低了掉片、碎片风险。

13、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，所述滑轨模块的主体结构为镂空无底板的类长方体框架，所述类长方体框架的底部与退火炉膛中的石英管内壁接触。

3.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，所述滑轨凹槽，包括第一滑轨凹槽和第二滑轨凹槽，首尾贯通设置于所述类长方体框架的目标位置。

4.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，所述滑轮模块的长度大于预设长度阈值，其中，所述预设长度阈值为目标数量的托车的长度求和对应的长度。

5.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，所述曲面底板的深度大于第一预设深度阈值，其中，所述第一预设深度阈值为位于碲镉汞圆片对应的半径值和碲镉汞圆片的直径值之间。

6.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，至少一个所述曲面凹槽，平行设置于所述曲面底板上，所述曲面凹槽的深度大于第二预设深度阈值，其中，所述第二预设深度阈值为衬底边缘至碲镉汞薄膜边缘的距离对应的值。

7.根据权利要求1所述的一种碲镉汞闭管退火装置，其特征在于，所述曲面底板下方，设置有凸状圆柱体，所述凸状圆柱体包括第一凸状圆柱体和第二凸状圆柱体，其中，所述滑轨模块和所述托车模块，通过所述凸状圆柱体和所述滑轨凹槽连接，所述第一凸状圆柱体和所述第二凸状圆柱体的间隔与所述第一滑轨凹槽和所述第二滑轨凹槽的间隔对应。

技术总结本申请涉及材料退火领域，尤其涉及一种碲镉汞闭管退火装置。该装置包括滑轨模块和托车模块，其中，滑轨模块，主体结构为类长方体框架，类长方体框架的顶部设置有滑轨凹槽，用于承接至少一个托车模块，其中，至少一个托车模块分别独立设置于滑轨模块上；托车模块，主体结构为曲面底板，曲面底板上设置有至少一个曲面凹槽，碲镉汞片垂直放置于曲面凹槽上，其中，至少一个曲面凹槽平行设置于曲面底板上。应用本装置，可同时实现多片材料的退火，降低时间成本，提高退火效率；可满足大尺寸材料退火要求；该装置结构灵活，便于装卸，且易于改变退火批次量；架空的滑轨、垂直的放置材料片的方式及石墨材质均提高了受热均匀性。技术研发人员：姜梦佳,王丹,折伟林,邢伟荣,李震,周睿,管崇尚受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十一研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/14