一种用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置
技术领域
本实用新型涉及石墨样品架装置，更具体地，涉及一种用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置。
背景技术
液相外延生长的HgCdTe材料多为强P型，n-on-p器件结构上应用要求其为弱P型。外延材料和HgTe粉末被一同装在高纯石墨舟内，并处于同一温度，利用HgTe粉末中的原子蒸发为腔体提供汞和碲蒸汽，并通过改变热处理温度来调整材料在气相平衡状态下的化学计量比，从而达到控制碲镉汞材料汞空位的目的。
中国专利(ZL 01131924.0)提出了了一种开管式HgTe源HgCdTe外延材料的热处理方法，该专利提到：可将退火后材料的空穴浓度有效地控制在5～50E+15cm-3。该专利使用的石墨舟为水平液相外延用的石墨舟或水平液相外延用的石墨舟的改进型，此类石墨舟因缝隙较多，在热处理过程中易造成汞蒸汽的泄露，需要较多的HgTe粉末提供汞蒸汽，HgTe粉末量按外延片面积计算为每平方厘米1～2克；同时此类水平推舟液相外延用石墨舟因其结构限制了HgCdTe外延片的放置方式，每次只能处理一片 HgCdTe外延片，难以满足工业化批量生产的需求。目前尚未见其它有关适合对HgCdTe外延材料进行批量化弱P型热处理的石墨样品架装置的专利及文献报道。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置，其目的在于解决在开管式设备中对富碲液相外延生长的HgCdTe外延片批量化处理，以及处理时汞蒸汽泄露大，HgTe 粉末量需求多的问题的问题。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置，所述的样品架装置包括样品架主体、蒸汽罩、固定装置、粉末槽、封口盖、方槽，样品架主体位于蒸汽罩内，通过固定装置与蒸汽罩固定，粉末槽位于样品架主体上，封口盖与粉末槽相对应，方槽位于粉末槽下方，并位于样品架主体上。
优选地，所述的样品架主体是包括圆形底座的圆柱体，样品架主体是由底部有一圆形底座的圆柱体加工而成，样品架顶部向下挖有一方形HgTe 粉末槽。
优选地，所述的蒸汽罩为顶端封闭、中心空心的圆柱形石墨体，蒸汽罩顶部有一孔，样品架主体经该孔吊装于蒸汽罩中心空心部位，所述的样品架主体底座及蒸汽罩底部上设置有螺丝孔，蒸汽罩是一个以高纯石墨为材质，顶端封闭、中心空心的圆柱形石墨体，中心空心部位可装入石墨样品架主体，蒸汽罩壁厚大于6毫米，底部均匀分布6个螺丝孔，底部端面进行精抛光处理，方便样品架主体与蒸汽罩的组装及密封，蒸汽罩顶部有一圆形环孔，目的为在垂直开管式设备中进行热处理时对石墨样品架装置进行吊装。
优选地，所述的封口盖是一个厚度为2毫米的石墨片，与HgTe粉末槽的尺寸相匹配，防止退火热处理过程中HgTe粉末洒出而沾污外延片，利用封口盖与HgTe粉末槽之间的微小缝隙，在热处理过程中使Hg蒸汽溢出至整个样品架内部空间。
优选地，所述的固定装置为石墨螺丝，用以固定样品架主体与蒸汽罩。
优选地，所述的方槽为两个，方槽由将样品架主体由外向内将石墨进行切割形成。
优选地，所述的方槽正面方向无石墨，方槽上端面和下端面对应位置上设置有卡槽，所述的卡槽为将方槽上下端面对应位置的石墨去除形成的凹槽。
优选地，所述的石墨样品架装置还包括隔离板，所述的隔离板为石墨板，可拆卸的卡在方槽卡槽中。
优选地，所述的石墨样品架装置还包外延片放置槽，所述的外延片放置槽由隔离板之间空间或隔离板与方槽之间空间组成，方槽数量可根据实际需求，增加方槽的数量，可增加批次处理外延片的数量，方槽以及卡槽的尺寸可根据外延片的尺寸调整。
本实用新型提出了一种用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置，能够取得下列有益效果：
(1)本实用新型用于HgCdTe热处理的石墨样品架装置，组装后只有样品架底座与蒸汽罩是密封部位，其他位置都处于一个整体的石墨蒸汽罩内，减少了汞蒸汽泄漏部位，并且HgCdTe外延片的放置方式是竖直的，与水平放置HgCdTe外延片的石墨舟相比，处理相同规格和数量的外延片可减小样品架的尺寸，密封部位尺寸将进一步减少，能更好地提高石墨样品架装置的密封性能，可减少HgTe粉末量的使用，节约了能源，保护了环境。
(2)本实用新型用于HgCdTe外延片弱P型热处理的石墨样品架装置，隔离插板可拆装，单只样品架可一次处理至少8片外延片，并可根据需处理的HgCdTe外延片数量，增加样品架中方槽的数量，提高单只样品架一次处理HgCdTe外延片的数量，适合批量化生产处理。
附图说明
图1是石墨样品架装置结构图A；
图2是石墨样品架装置结构图B；
图3是石墨样品架装置封口盖俯视图、主视图；
图4是石墨样品架装置样品架主体主视图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中： 1-蒸汽罩；2-封口盖；3-样品架主体；4-隔离板；5-粉末槽；6-外延片放置槽；7-石墨螺丝。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型通过不同尺寸隔离插板、蒸汽罩、样品架的设计，实现不同尺寸外延片的批量化热处理。
如图1、图2、图3、图4，用于碲镉汞热处理的石墨样品架装置包括蒸汽罩(1)、封口盖(2)、样品架主体(3)、隔离板(4)、HgTe粉末槽(5)、外延片放置槽(6)、石墨螺丝(7)，这些部件均采用99.9999％的高纯石墨制备，石墨最小颗粒尺寸5微米。
所述的蒸汽罩(1)，是一个以高纯石墨为材质，顶端封闭、中心空心的圆柱形石墨体，中心空心部位可装入石墨样品架主体(3)，蒸汽罩(1) 壁厚>6毫米，底部均匀分布6个螺丝孔，底部端面进行精抛光处理，方便样品架主体(3)与蒸汽罩(1)的组装及密封；蒸汽罩(1)顶部有一圆形环孔，目的为在垂直开管式设备中进行热处理时对石墨样品架装置进行吊装。
所述的封口盖(2)是一个厚度为2毫米的石墨片，与样品架主体(3) 的HgTe粉末槽的尺寸相匹配，防止退火热处理过程中HgTe粉末洒出而沾污外延片，利用封口盖(2)与HgTe粉末槽(5)之间的微小缝隙，在热处理过程中使Hg蒸汽溢出至整个样品架内部空间。
所述的样品架主体(3)是由底部有一圆形底座的圆柱体加工而成，样品架顶部向下挖有一方形HgTe粉末槽(5)；在样品架主体中，HgTe粉末槽下方的石墨圆柱体部位，将圆柱形的样品架主体一侧由外向内将石墨进行切割，制备了两段方槽，方槽正面方向无石墨，方槽上端面和下端面对应位置上设置有卡槽，卡槽为将方槽上下端面对应位置的石墨去除，形成长度与方槽深度等同的凹槽，方便隔离板(4)插入，形成外延片放置槽(6)，并可根据实际需求，增加方槽的数量，可增加批次处理外延片的数量；方槽以及卡槽的尺寸可根据外延片的尺寸调整。样品架主体(3)底部有一圆形的底座，均匀分布6只螺丝孔，样品架主体(3)顶端朝上插入蒸汽罩(1) 中的中空部位，并旋转样品架主体，使样品架主体的6个螺丝孔与蒸汽罩 (1)底部的6个螺丝孔对准，再使用石墨螺丝(7)将样品架主体(3)与蒸汽罩(1)连接组合在一起，实现样品架主体(3)和蒸汽罩(1)的连接和密封。
所述的隔离板(4)，为1毫米厚方形石墨板，卡在样品架(3)内的卡槽中形成外延片放置槽(6)，隔离板(4)可拆装。
所述的HgTe粉末槽(5)为在样品架顶部制作的一方形槽，宽度和深度根据HgTe粉末量设计。
所述的外延片放置槽(6)由隔离板(4)之间空间，以及隔离板(4) 与样品架(3)之间空间组成，可放置外延片尺寸大小由隔离板(4)与样品架(3)的尺寸设计决定。
所述的石墨螺丝(7)的作用为固定蒸汽罩(1)与样品架(3)，使得固定后的蒸汽罩(1)与样品架(3)形成一个整体，同时起到紧固密封的作用，减少Hg蒸汽泄漏。
