权利要求
1.一种碲化镉晶体退火装置，包括退火炉(1)和设置在退火炉(1)中的上料组件，其特征在于，所述退火炉(1)的两端开口处的内壁安装有外密封圈(2)，所述退火炉(1)的上方两内壁分别安装有真空管(11)和氩气管(12)，所述退火炉(1)的内部安装有电热丝(17)，所述退火炉(1)的两端内侧壁卡设有定位槽(18)，所述定位槽(18)的内壁安装有内密封圈(21)，所述退火炉(1)的底部安装有固定座(13)，所述固定座(13)的两端分别安装有螺杆(15)和导向杆(16)，所述固定座(13)一端靠近螺杆(15)的侧壁安装有电机(14);
所述上料组件包括安装座(3)、第一固定杆(32)、外密封板(321)、第二固定杆(33)和内密封板(331)，所述安装座(3)的两侧壁分别和第一固定杆(32)及第二固定杆(33)固定连接，所述内密封板(331)和另一个上料组件的第二固定杆(33)的一端固定连接，两个所述上料组件公用同个内密封板(331)，所述安装座(3)的上方开设有三个凹槽(31)，所述外密封板(321)的侧壁安装有对称的滑块(322)，其中一个所述滑块(322)的内壁和螺杆(15)的外壁螺纹连接，另一个所述滑块(322)的内壁和导向杆(16)的外壁滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述真空管(11)和氩气管(12)的管道一端分别安装有阀门，所述真空管(11)外接
真空泵。
3.根据权利要求2所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述螺杆(15)的两端分别和两个上料组件中外密封板(321)外侧滑块(322)的内壁转动连接，所述螺杆(15)的一端和电机(14)的输出端固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，两个所述外密封板(321)的一侧外壁分别和退火炉(1)两端外侧壁中的外密封圈(2)密封连接，所述内密封板(331)的外壁和内密封圈(21)的外壁密封连接。
5.根据权利要求1所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，两个所述外密封板(321)的一侧外壁开设有两组对称的密封槽(38)，所述密封槽(38)的一侧开设有穿透的通槽(381)，所述固定座(13)的两侧内壁安装有两组和通槽(381)内壁滑动连接的滑杆(131)。
6.根据权利要求5所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述安装座(3)的两侧外壁开设有对称的滑槽(34)，所述滑槽(34)的内壁开设有限位槽(341)。
7.根据权利要求6所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述滑槽(34)的内壁滑动连接有定位块(35)，所述定位块(35)的上端开设斜面，所述定位块(35)的底端安装有和限位槽(341)内壁滑动连接的限位块(351)，所述限位块(351)的一端安装有和滑槽(34)内壁固定连接的弹簧(352)。
8.根据权利要求7所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述限位块(351)远离弹簧(352)的一端安装有密封杆(353)，所述密封杆(353)的一端安装有和密封槽(38)密封连接的密封垫(354)。
9.根据权利要求8所述的一种碲化镉晶体退火装置，其特征在于，所述安装座(3)的上外壁开设有收纳槽(37)，所述收纳槽(37)的内壁滑动连接的限位框(36)，所述限位框(36)的下端安装有两个和滑槽(34)内壁滑动连接的定位杆(361)，所述定位杆(361)的一端和定位块(35)的斜面滑动连接。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及退火装置技术领域，具体而言，涉及一种碲化镉晶体退火装置。
背景技术
[0002]碲化镉作为一种重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物
半导体材料，晶体结构为闪锌矿型。具有直接跃迁型能带结构，晶格常数0.6481nm，禁带宽度1.5eV(25℃)，室温电子迁移率1050Cm2/(V s)，室温空穴迁移率80Cm2/(V s)，电子有效质量0.096。
[0003]现有技术中，碲化镉晶体在生长过程中容易出现组分不均匀、Cd空位、Te沉淀相以及结构性能缺陷等问题，这些缺陷严重影响了碲化镉晶体的电学性能，进而对基于碲化镉晶体的光子 CT 探测器等设备的效率产生不利影响;然而，传统的退火装置无法有效地抑制退火过程中产生的新空位缺陷，也不能很好地解决晶体组分不均匀的问题，进而影响后续碲化镉晶体的质量，同时碲化镉晶体在退火前后需要通过人工对晶体进行上下料效率较低。如何发明一种碲化镉晶体退火装置来解决这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0004]为了弥补以上不足，本发明提供了一种碲化镉晶体退火装置，旨在解决传统的退火装置无法有效地抑制退火过程中产生的新空位缺陷，也不能很好地解决晶体组分不均匀的问题，进而影响后续碲化镉晶体的质量的问题。
[0005]本发明是这样实现的：
本发明提供一种碲化镉晶体退火装置，包括退火炉和设置在退火炉中的上料组件，所述退火炉的两端开口处的内壁安装有外密封圈，所述退火炉的上方两内壁分别安装有真空管和氩气管，所述退火炉的内部安装有电热丝，所述退火炉的两端内侧壁卡设有定位槽，所述定位槽的内壁安装有内密封圈，所述退火炉的底部安装有固定座，所述固定座的两端分别安装有螺杆和导向杆，所述固定座一端靠近螺杆的侧壁安装有电机;
所述上料组件包括安装座、第一固定杆、外密封板、第二固定杆和内密封板，所述安装座的两侧壁分别和第一固定杆及第二固定杆固定连接，所述内密封板和另一个上料组件的第二固定杆的一端固定连接，两个所述上料组件公用同个内密封板，所述安装座的上方开设有三个凹槽，所述外密封板的侧壁安装有对称的滑块，其中一个所述滑块的内壁和螺杆的外壁螺纹连接，另一个所述滑块的内壁和导向杆的外壁滑动连接。
[0006]优选的，所述真空管和氩气管的管道一端分别安装有阀门，所述真空管外接真空泵。
[0007]优选的，所述螺杆的两端分别和两个上料组件中外密封板外侧滑块的内壁转动连接，所述螺杆的一端和电机的输出端固定连接。
[0008]优选的，两个所述外密封板的一侧外壁分别和退火炉两端外侧壁中的外密封圈密封连接，所述内密封板的外壁和内密封圈的外壁密封连接。
[0009]通过采用上述技术方案，退火前将碲化镉晶体放置在安装座上，同时将氯化铬、铟和铝固体颗粒分别放置在凹槽中，实现退火炉退火完成后碲化镉晶体的下料，同时对未退火的碲化镉进行上料，在退火的过程中可对后续的碲化镉晶体放置在安装座上等待后续的上料，提高退火过程的连续性，进而提高退火的效率，以及碲化镉晶体在进入和推出退火炉的过程中由电机进行控制，解决了需要人工对碲化镉晶体进行上下料的操作，避免操作人员离炉体过近被高温造成烫伤，提高操作过程的安全性。
[0010]优选的，两个所述外密封板的一侧外壁开设有两组对称的密封槽，所述密封槽的一侧开设有穿透的通槽，所述固定座的两侧内壁安装有两组和通槽内壁滑动连接的滑杆。
[0011]优选的，所述安装座的两侧外壁开设有对称的滑槽，所述滑槽的内壁开设有限位槽。
[0012]优选的，所述滑槽的内壁滑动连接有定位块，所述定位块的上端开设斜面，所述定位块的底端安装有和限位槽内壁滑动连接的限位块，所述限位块的一端安装有和滑槽内壁固定连接的弹簧。
[0013]优选的，所述限位块远离弹簧的一端安装有密封杆，所述密封杆的一端安装有和密封槽密封连接的密封垫。
[0014]优选的，所述安装座的上外壁开设有收纳槽，所述收纳槽的内壁滑动连接的限位框，所述限位框的下端安装有两个和滑槽内壁滑动连接的定位杆，所述定位杆的一端和定位块的斜面滑动连接。
[0015]通过采用上述技术方案，在对退火后的晶体进行下料的过程中，当安装座的一侧接近固定座一侧的滑杆时，滑杆穿过通槽并和密封垫进行抵接，此时安装座继续移动使密封垫和密封杆抵住一端的定位块进行固定，同时密封垫脱离对密封槽的密封，在这过程中弹簧被挤压而安装座两侧的定位杆在重力作用下沿着定位块的斜面缓慢的向下进行移动，并在外密封板和固定座一侧内壁接触，此时限位框进入收纳槽中，解除对碲化镉晶体的限位，可以快速的对碲化镉晶体进行取出，并在后续重新进入炉体进行退火的过程中限位框进行上移对其进行限位，舍弃人工实现对碲化镉晶体快速固定，进一步提高碲化镉上下料的速度，保证后续退火的效率。
[0016]本发明的有益效果是：
在碲化镉退火过程中通过氩气降低镉的生化动力学，抑制形成新的空位缺陷，使晶体结构能保持相对更好的完整性，同时添加的氯化铬、铟和铝在加热过程中气化与晶体中的相关元素发生相互作用，促使晶体内部各元素的分布更加均匀，设置的两组安装座在对退火完成后的晶体进行上料的同时，对后续准备退火的晶体进行上料，提高退火过程的连续性，进而提高退火的效率;
碲化镉晶体在进入和推出退火炉的过程中由电机进行控制，解决了需要人工对碲化镉晶体进行上下料的操作，避免操作人员离炉体过近被高温造成烫伤，提高操作过程的安全性，以及设置的限位框在上料的过程中对进入炉体中的晶体进行限位固定，同时对下料后的晶体解除固定，舍弃人工实现对碲化镉晶体快速固定，进一步提高碲化镉上下料的速度，保证后续退火的效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置结构示意图;
图2是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置局部结构剖视图;
图3是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置图2中A区域结构放大图;
图4是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置结构半剖图;
图5是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置图4中B区域结构放大图;
图6是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火装置图4中C区域结构放大图;
图7是本发明实施方式提供的一种碲化镉晶体退火工艺数据表。
[0019]图中：1、退火炉;11、真空管;12、氩气管;13、固定座;131、滑杆;14、电机;15、螺杆;16、导向杆;17、电热丝;18、定位槽;2、外密封圈;21、内密封圈;3、安装座;31、凹槽;32、第一固定杆;321、外密封板;322、滑块;33、第二固定杆;331、内密封板;34、滑槽;341、限位槽;35、定位块;351、限位块;352、弹簧;353、密封杆;354、密封垫;36、限位框;361、定位杆;37、收纳槽;38、密封槽;381、通槽。
具体实施方式
[0020]为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例,参照图1-图7，一种碲化镉晶体退火装置，包括退火炉1和设置在退火炉1中的上料组件，退火炉1的两端开口处的内壁安装有外密封圈2，退火炉1的上方两内壁分别安装有真空管11和氩气管12，退火炉1的内部安装有电热丝17，退火炉1的两端内侧壁卡设有定位槽18，定位槽18的内壁安装有内密封圈21，退火炉1的底部安装有固定座13，固定座13的两端分别安装有螺杆15和导向杆16，固定座13一端靠近螺杆15的侧壁安装有电机14;
上料组件包括安装座3、第一固定杆32、外密封板321、第二固定杆33和内密封板331，安装座3的两侧壁分别和第一固定杆32及第二固定杆33固定连接，内密封板331和另一个上料组件的第二固定杆33的一端固定连接，两个上料组件公用同个内密封板331，安装座3的上方开设有三个凹槽31，外密封板321的侧壁安装有对称的滑块322，其中一个滑块322的内壁和螺杆15的外壁螺纹连接，另一个滑块322的内壁和导向杆16的外壁滑动连接。
[0022]进一步地;真空管11和氩气管12的管道一端分别安装有阀门，真空管11外接真空泵，螺杆15的两端分别和两个上料组件中外密封板321外侧滑块322的内壁转动连接，螺杆15的一端和电机14的输出端固定连接，两个外密封板321的一侧外壁分别和退火炉1两端外侧壁中的外密封圈2密封连接，内密封板331的外壁和内密封圈21的外壁密封连接。
[0023]需要说明的是：
在退火之前通过真空管11对退火炉1进行抽真空，并在退火过程中通过氩气管对炉体通入氩气形成正压，在氩气压力下进行退火，降低镉的生化动力学，意味着镉原子从晶体表面脱离变成气态原子的难度增加了，原本在退火过程中容易因镉原子升华而出现的空位就不容易形成了，从而有效抑制了新空位缺陷的产生，使晶体结构能保持相对更好的完整性，同时碲化镉晶体在生长过程中会出现的碲和镉析出导致组分不均匀，通过加入的氯化铬、铟和铝在加热过程中气化对其补偿，与晶体中的相关元素发生相互作用，促使晶体内部各元素的分布更加均匀，从而改善因元素析出造成的组分不均匀现象，让晶体在化学成分方面更加接近理想状态，该最终可以使碲化镉晶体电阻率从108Ω·cm提高到1010Ω·cm，提高退火后碲化镉晶体的质量;
退火前将碲化镉晶体放置在安装座3上，同时将氯化铬、铟和铝固体颗粒分别放置在凹槽31中，通过电机14驱动螺杆15进行转动，从而使一侧的安装座3移动至退火炉1中，同时另一侧的安装座3在移出退火炉1，在这过程中靠近一侧的外密封板321脱离和退火炉1一侧的密封固定，同时内密封板331脱离和退火炉1一侧内壁定位槽18的固定，移动至和退火炉1另一侧内壁中的定位槽18进行密封固定，同时一端的另一个外密封板321和退火炉1的另一端外壁进行密封固定，从而实现退火炉1退火完成后碲化镉晶体的下料，同时对未退火的碲化镉进行上料，在退火的过程中可对后续的碲化镉晶体放置在安装座3上等待后续的上料，提高退火过程的连续性，进而提高退火的效率，以及碲化镉晶体在进入和推出退火炉1的过程中由电机14进行控制，解决了需要人工对碲化镉晶体进行上下料的操作，避免操作人员离炉体过近被高温造成烫伤，提高操作过程的安全性。
[0024]进一步地;两个外密封板321的一侧外壁开设有两组对称的密封槽38，密封槽38的一侧开设有穿透的通槽381，固定座13的两侧内壁安装有两组和通槽381内壁滑动连接的滑杆131，安装座3的两侧外壁开设有对称的滑槽34，滑槽34的内壁开设有限位槽341，滑槽34的内壁滑动连接有定位块35，定位块35的上端开设斜面，定位块35的底端安装有和限位槽341内壁滑动连接的限位块351，限位块351的一端安装有和滑槽34内壁固定连接的弹簧352，限位块351远离弹簧352的一端安装有密封杆353，密封杆353的一端安装有和密封槽38密封连接的密封垫354，安装座3的上外壁开设有收纳槽37，收纳槽37的内壁滑动连接的限位框36，限位框36的下端安装有两个和滑槽34内壁滑动连接的定位杆361，定位杆361的一端和定位块35的斜面滑动连接。
[0025]需要说明的是：在对退火后的晶体进行下料的过程中，炉体内部的安装座3向一侧进行移动，此时安装座3两侧密封杆353一端的密封垫354在弹簧352的作用下紧紧的抵在密封槽38中保证外密封板321的密封，避免在退火过程中造成退火炉1中的气体泄露，当安装座3的一侧接近固定座13一侧的滑杆131时，滑杆131穿过通槽381并和密封垫354进行抵接，此时安装座3继续移动使密封垫354和密封杆353抵住一端的定位块35进行固定，同时密封垫354脱离对密封槽38的密封，在这过程中弹簧352被挤压而安装座3两侧的定位杆361在重力作用下沿着定位块35的斜面缓慢的向下进行移动，并在外密封板321和固定座13一侧内壁接触，此时限位框36进入收纳槽37中，解除对碲化镉晶体的限位，可以快速的对碲化镉晶体进行取出，并在后续重新进入炉体进行退火的过程中限位框36进行上移对其进行限位，舍弃人工实现对碲化镉晶体快速固定，进一步提高碲化镉上下料的速度，保证后续退火的效率。
[0026]该一种碲化镉晶体退火装置的工作原理：
退火前将碲化镉晶体放置在安装座3上，同时将氯化铬、铟和铝固体颗粒分别放置在凹槽31中，通过电机14驱动螺杆15进行转动，从而使一侧的安装座3移动至退火炉1中，同时另一侧的安装座3在移出退火炉1，在这过程中靠近一侧的外密封板321脱离和退火炉1一侧的密封固定，同时内密封板331脱离和退火炉1一侧内壁定位槽18的固定，移动至和退火炉1另一侧内壁中的定位槽18进行密封固定，同时一端的另一个外密封板321和退火炉1的另一端外壁进行密封固定，从而实现退火炉1退火完成后碲化镉晶体的下料，同时对未退火的碲化镉进行上料，在退火的过程中可对后续的碲化镉晶体放置在安装座3上等待后续的上料，提高退火过程的连续性，进而提高退火的效率，以及碲化镉晶体在进入和推出退火炉1的过程中由电机14进行控制，解决了需要人工对碲化镉晶体进行上下料的操作，避免操作人员离炉体过近被高温造成烫伤，提高操作过程的安全性。
[0027]需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
[0028]以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(7)
声明：
“碲化镉晶体退火装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：合肥天曜新材料科技有限公司
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2025年03月28日 ~ 30日 
