CN115572982A - 锗锭表面处理方法 - Google Patents

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CN115572982A CN202211280666.8A CN202211280666A CN115572982A CN 115572982 A CN115572982 A CN 115572982A CN 202211280666 A CN202211280666 A CN 202211280666A CN 115572982 A CN115572982 A CN 115572982A
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Abstract

一种锗锭表面处理方法包括步骤:将锗锭表面的无机杂质擦拭干净,将锗锭放入支撑架,将支撑架连同锗锭放入盛有去离子水的第一槽并超声清洗;之后,将支撑架连同锗锭移入盛有三氯乙烷的第二槽并超声清洗;之后,将支撑架连同锗锭移入盛有丙酮的第三槽并超声清洗;之后,将支撑架连同锗锭盛有甲醇的第四槽并超声清洗;之后,将支撑架连同锗锭移入盛有去离子水的第五槽并超声清洗;之后,将支撑架连同锗锭移入盛有酸腐蚀液的第六槽腐蚀;之后,将支撑架连同锗锭从第六槽取出,用去离子水冲洗锗锭,之后用甲醇淋洗锗锭,然后将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同容器放入洁净台内保存。由此,能去除锗锭表面的有机物。

Description

锗锭表面处理方法
技术领域
本公开涉及锗材料领域,更具体地涉及一种锗锭表面处理方法。
背景技术
在采用锗锭提纯制备锗晶体的过程中,均会对锗锭的表面进行处理,以提高所提纯的锗晶体的纯度。
于2011年10月5日公布的中国专利申请公布号CN102206859A公开了一种超高纯锗单晶制备工艺及专用设备,其中多晶锭清洗过程是:先用纯水超声清洗,再用化学清洗,最后用纯水冲洗、甲醇淋洗脱水以及氮气吹干。
于2019年2月12日公布的中国专利申请公布号CN109321976A公开了一种制备13N超高纯锗单晶的方法及设备,其中金属锗料的清洗过程是:先用浸泡溶液(HNO3:HF=3:1(体积比))浸泡,再用纯水冲洗,之后用清洁液(HCL:H2O2:H2O=1:1:4(体积比))浸泡,再用纯水冲洗,最后甲醇淋洗脱水以及浴霸灯烘干。
上述专利文献的锗锭/锗料的清洗只对锗锭去除锗锭表面的氧化物,没有去除锗锭表面的有机物,而在锗锭的生产过程中会不可避免地在锗锭表面残留有机物,这些有机物例如切削液残留物、油脂、润滑油、石蜡、油性脏物、纤维、来自手汗的有机物等等。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题,本公开的目的在于提供一种锗锭表面处理方法,其能去除锗锭表面的有机物、进而有助于提高提纯的锗晶体的纯度。
由此,在一些实施例中,一种锗锭表面处理方法包括步骤:S1,将锗锭表面的无机杂质擦拭干净,将锗锭放入支撑架中,将支撑架连同锗锭放入盛有去离子水的第一槽中并使去离子水浸没锗锭,在第一槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;S2,在步骤S1完成之后,将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽并使三氯乙烷浸没锗锭,在第二槽中用三氯乙烷并采用超声进行锗锭的表面清洗;S3,在步骤S2完成之后,将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽并使丙酮浸没锗锭,在第三槽中用丙酮并采用超声进行锗锭的表面清洗;S4,在步骤S3完成之后,将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽并使甲醇浸没锗锭,在第四槽中用甲醇并采用超声进行锗锭的表面清洗;S5,在步骤S4完成之后,将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽并使去离子水浸没锗锭,在第五槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;S6,在步骤S5完成之后,将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中进行表面腐蚀;S7,在步骤S6完成之后,将支撑架连同锗锭从第六槽中取出,用去离子水冲洗锗锭,之后用甲醇淋洗锗锭以脱除去离子水后,然后将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同容器放入洁净台内保存。
在一些实施例中,步骤S1选用以下特征中的至少一者:在步骤S1中,用去离子水打湿百级以上的无尘布将锗锭表面无机杂质擦拭干净;在步骤S1中,第一槽为PE槽;在步骤S1中,超声清洗为5-10min。
在一些实施例中,步骤S2选用以下特征中的至少一者:在步骤S2中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽,第二槽位于通风橱内;在步骤S2中,第二槽为PE槽;在步骤S2中,超声清洗5-10min。
在一些实施例中,步骤S3选用以下特征中的至少一者:在步骤S3中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽,第三槽位于通风橱内;在步骤S3中,第三槽为PE槽;在步骤S3中,超声清洗5-10min。
在一些实施例中,步骤S4选用以下特征中的至少一者:在步骤S4中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽,第四槽位于通风橱内;在步骤S4中,第四槽为PE槽;在步骤S4中,超声清洗5-10min。
在一些实施例中,步骤S5选用以下特征中的至少一者:在步骤S5中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽;在步骤S5中,第五槽为PE槽;在步骤S5中,超声清洗5-10min。
在一些实施例中,步骤S6选用以下特征中的至少一者:在步骤S6中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中,第六槽位于通风橱内;第六槽为PE槽;在步骤S6中,酸腐蚀液由硝酸和氢氟酸组成,以体积比计,HNO3:HF=(5-6):1;在步骤S6中,表面腐蚀5-10min。
在一些实施例中,步骤S7选用以下特征中的至少一者:在步骤S7中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第六槽中取出;在步骤S7中,用去离子水冲洗在支撑架上的锗锭10-15min;之后用甲醇淋洗在支撑架上的锗锭以脱除去离子水,过后用PE夹子将支撑架上的锗锭转移至有甲醇的PE容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同PE容器放入百级洁净台内保存。
在一些实施例中,锗锭表面处理方法还包括步骤:S8,装炉进行提纯前从盛放有甲醇的容器中取出锗锭,在锗锭的表面甲醇挥发干净后装炉提纯。
在一些实施例中,步骤S8选用以下特征中的至少一者:在步骤S8中,用PE夹子将盛放有甲醇的容器中取出锗锭;在步骤S8中,用高纯氮气吹干锗锭表面的甲醇;高纯氮气的纯度为7N。
本公开的有益效果如下:在步骤S1中,通过擦拭物理去除锗锭表面的无机杂质(例如金属颗粒、灰尘等);在步骤S2中,由于三氯乙烷作为溶剂时,溶解能力强,可有效去除锗锭表面的有机物,由于三氯乙烷的低表面张力和高渗透能力的特性,再加上超声作用,三氯乙烷可有效渗透到锗锭表面的缝隙中,有效去除锗锭表面的缝隙中的有机物;在步骤S3中,丙酮可有效去除残留在锗锭上的三氯乙烷和残留的有机物;在步骤S4中,甲醇可有效去除残留在锗锭上的丙酮,防止丙酮与后续的步骤S6中的酸腐蚀液反应,同样地,在步骤S5中,再由去离子水去除甲醇,防止甲醇与后续的步骤S6中的酸腐蚀液反应;在步骤S7中,腐蚀后至后述的步骤S8装炉前将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,可隔绝来自空气中的颗粒及有机物的污染,避免在向步骤S8的转移过程中产生污染,甲醇脱水能力强,可防止锗锭氧化。由此,本公开的锗锭表面处理方法能够去除锗锭表面的有机物,进而有助于提高提纯的锗锭的纯度。
具体实施方式
[锗锭表面处理方法]
根据本公开的锗锭表面处理方法包括步骤:
S1,将锗锭表面的无机杂质擦拭干净,将锗锭放入支撑架中,将支撑架连同锗锭放入盛有去离子水的第一槽中并使去离子水浸没锗锭,在第一槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S2,在步骤S1完成之后,将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽并使三氯乙烷浸没锗锭,在第二槽中用三氯乙烷并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S3,在步骤S2完成之后,将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽并使丙酮浸没锗锭,在第三槽中用丙酮并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S4,在步骤S3完成之后,将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽并使甲醇浸没锗锭,在第四槽中用甲醇并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S5,在步骤S4完成之后,将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽并使去离子水浸没锗锭,在第五槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S6,在步骤S5完成之后,将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中进行表面腐蚀;
S7,在步骤S6完成之后,将支撑架连同锗锭从第六槽中取出,用去离子水冲洗锗锭,之后用甲醇淋洗锗锭以脱除去离子水后,然后将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同容器放入洁净台内保存。
在本公开的锗锭表面处理方法中,在步骤S1中,通过擦拭物理去除锗锭表面的无机杂质(例如金属颗粒、灰尘等)。在步骤S2中,由于三氯乙烷作为溶剂时,溶解能力强,可有效去除锗锭表面的有机物,由于三氯乙烷的低表面张力和高渗透能力的特性,再加上超声作用,三氯乙烷可有效渗透到锗锭表面的缝隙中,有效去除锗锭表面的缝隙中的有机物。在步骤S3中,丙酮可有效去除残留在锗锭上的三氯乙烷和残留的有机物。在步骤S4中,甲醇可有效去除残留在锗锭上的丙酮,防止丙酮与后续的步骤S6中的酸腐蚀液反应,同样地,在步骤S5中,再由去离子水去除甲醇,防止甲醇与后续的步骤S6中的酸腐蚀液反应。在步骤S7中,腐蚀后至后述的步骤S8装炉前将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,可隔绝来自空气中的颗粒及有机物的污染,避免在向步骤S8的转移过程中产生污染,甲醇脱水能力强,可防止锗锭氧化。综上所述,本公开的锗锭表面处理方法能够去除锗锭表面的有机物,进而有助于提高提纯的锗锭的纯度。
在一实施例中,在步骤S1中,可用去离子水打湿百级以上的无尘布将锗锭表面的无机杂质擦拭干净。利用百级以上的无尘布,在去除锗锭表面的无机杂质的同时,避免无尘布引入杂质。
在步骤S1中,第一槽可为PE(聚乙烯)槽。PE槽能够避免引入杂质。
在步骤S1中,超声清洗可为5-10min。
在一实施例中,在步骤S2中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽,第二槽位于通风橱内。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。因为三氯乙烷易蒸发且有毒性,故通风橱的通风能够提高操作人员的工作环境的安全性。
同样地,在步骤S2中,第二槽可为PE槽,从而能够避免引入杂质。
同样地,在步骤S2中,超声清洗可为5-10min。
在一实施例中,在步骤S3中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽,第三槽位于通风橱内。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。同样地,因为丙酮易蒸发且有毒性,故通风橱的通风能够提高操作人员的工作环境的安全性。
同样地,在步骤S3中,第三槽可为PE槽,从而能够避免引入杂质。
同样地,在步骤S3中,超声清洗可为5-10min。
在一实施例中,在步骤S4中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽,第四槽位于通风橱内。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。同样地,因为甲醇易蒸发且有毒性,故通风橱的通风能够提高操作人员的工作环境的安全性。
同样地,在步骤S4中,第四槽可为PE槽,从而能够避免引入杂质。
同样地,在步骤S4中,超声清洗可为5-10min。
在一实施例中,在步骤S5中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。此时,第五槽无需位于通风橱内。
同样地,在步骤S5中,第五槽可为PE槽,从而能够避免引入杂质。
同样地,在步骤S5中,超声清洗可为5-10min。
在一实施例中,在步骤S6中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中,第六槽位于通风橱内。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。同样地,因为酸腐蚀液易蒸发且有毒性,通风橱的通风能够提高操作人员的工作环境的安全性。
同样地,第六槽为可为PE槽,从而能够避免引入杂质。
在步骤S6中,表面腐蚀可为5-10min。
在步骤S6中,酸腐蚀液可由硝酸和氢氟酸组成。在一实施例中,以体积比计,HNO3:HF=(5-6):1。
在一实施例中,在步骤S7中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第六槽中取出。同样地,百级洁净手套的采用避免引入杂质。
进一步地,在步骤S7中,用去离子水冲洗在支撑架上的锗锭10-15min;之后用甲醇淋洗在支撑架上的锗锭以脱除去离子水,过后用PE夹子将支撑架上的锗锭转移至有甲醇的PE容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同PE容器放入百级洁净台内保存。PE夹子能够避免引入杂质。同样地,PE容器能够避免引入杂质
在一实施例中,锗锭表面处理方法还包括步骤:S8,装炉进行提纯前从盛放有甲醇的容器中取出锗锭,在锗锭的表面甲醇挥发干净后装炉提纯。进一步地,在步骤S8中,用PE夹子将盛放有甲醇的容器中取出锗锭。PE夹子能够避免引入杂质。在步骤S8中,可用高纯氮气吹干锗锭表面的甲醇。高纯氮气的纯度例如为7N。在步骤S8中,提纯可为区熔提纯。
[测试]
实施例1
锗锭表面处理方法包括步骤:
S1,用去离子水打湿百级无尘布将锗锭表面的无机杂质擦拭干净,将锗锭放入支撑架中,将支撑架连同锗锭放入盛有去离子水的PE材质的第一槽中并使去离子水浸没锗锭,在第一槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗10min;
S2,在步骤S1完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的PE材质的位于通风橱内的第二槽并使三氯乙烷浸没锗锭,在第二槽中用三氯乙烷并采用超声进行锗锭的表面清洗10min;
S3,在步骤S2完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的PE材质的位于通风橱内的第三槽并使丙酮浸没锗锭,在第三槽中用丙酮并采用超声进行锗锭的表面清洗10min;
S4,在步骤S3完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的PE材质的位于通风橱内的第四槽并使甲醇浸没锗锭,在第四槽中用甲醇并采用超声进行锗锭的表面清洗10min;
S5,在步骤S4完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽并使去离子水浸没锗锭,在第五槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗5-10min;
S6,在步骤S5完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的PE材质的位于通风橱内的第六槽中进行表面腐蚀10min,酸腐蚀液由硝酸和氢氟酸组成,以体积比计,HNO3:HF=5:1;
S7,在步骤S6完成之后,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第六槽中取出,用去离子水冲洗在支撑架上的锗锭15min,之后用甲醇淋洗在支撑架上的锗锭以脱除去离子水后,然后用PE夹子将支撑架上的锗锭转移并浸没在盛有甲醇的PE材质的容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同容器放入百级洁净台内保存;
S8,装炉进行提纯前用PE夹子从盛放有甲醇的容器中取出锗锭,用纯度为7N的高纯氮气吹干锗锭的表面的甲醇后装炉进行区熔提纯。
对比例1
除不采用步骤S2-S5之外,其余同实施例1。
对比例2
除在步骤S2中PE材质的第二槽盛放的是三氯三氟乙烷之外,其余同实施例1。
对比例3
除在步骤S4中PE材质的第四槽盛放的是乙醇之外,其余同实施例1。
对比例4
除在步骤S2中PE材质的第二槽盛放的是三氯三氟乙烷以及在步骤S4中PE材质的第四槽盛放的是乙醇之外,其余同实施例1。
对比例5
除在步骤S7中未采用盛有甲醇的PE材质的容器浸没锗锭之外,其余同实施例1。
对比例6
除在步骤S7中采用盛有乙醇的PE材质的容器浸没锗锭之外,其余同实施例1。
对比例7
除在步骤S7中人工戴百级洁净手套将支撑架上的锗锭转移之外,其余同实施例1。
在实施例1和对比例1-7中,在步骤S1中,锗锭为来自同一批的锗多晶,在步骤S8执行的区熔完成之后进行测试,测试过程为:将经过30-40次区熔的多晶锗锭放置在恒温23℃的房间,直至多晶锗锭冷却至23℃;用两针探电阻率仪检测锗锭的电阻率,电阻率大于50Ω*m为初步合格段。将初步合格段头尾分别取厚度为1.5-2mm的锗片;将锗片研磨腐蚀至1-1.5mm;将腐蚀好的锗片切割成(10-15)*(10-15)*(1-1.5)mm3,然后在锗片四个角压锡粒,进行退火热处理,使其形成良好的欧姆接触,然后进行IV测试,无问题后,进行低温霍尔检测,若载流子浓度小于2e11cm-3,则为合格;反之为不合格,则需往初步合格段中间方向3-5cm处切取锗片,直至载流子浓度小于2e11cm-3为止。测试结果如表1所列。
注意的是,在表1中,纯度和载流子浓度是对应的,如纯度13N对应的载流子浓度是2e9-2e10cm-3,纯度12N对应的载流子浓度是2e10-2e11cm-3,霍尔检测的设备是美国TohoTechnology公司的HL9900。
表1中,纯度大于等于12N的占比(重量)是在步骤8执行后霍尔检测后载流子浓度小于2e11cm-3的区熔提纯后的锗锭的部分的重量(若切取的检测的锗片本身也符合载流子浓度小于2e11cm-3,则切取的检测的锗片也包含在内)与在步骤1执行前的锗锭的重量比。在实施例1和对比例1-7中,在步骤1之前的锗锭均为5Kg。
表1实施例1和对比例1-7的测试结果
Figure BDA0003897835030000091
Figure BDA0003897835030000101
与对比例1不采用步骤S2-S5相比,实施例1采用步骤S2-S5,实施例1所获得的纯度大于等于12N的占比提高了一倍,这说明实施例1采用步骤S2-S5有效地去除了锗锭表面的有机物,进而有助于提高提纯获得锗晶体的纯度。
与对比例2在步骤S2中PE材质的第二槽盛放的是三氯三氟乙烷相比,实施例1在步骤S2中PE材质的第二槽盛放的是三氯乙烷,实施例1所获得的纯度大于等于12N的占比绝对值提高15%,这说明三氯乙烷比三氯三氟乙烷在除去有机物方面的效果要好得多,这是由于锗锭是凹凸不平,表面分布有很多空隙,由于三氯乙烷的低表面张力和高渗透能力的特性,可有效渗透到锗锭表面的缝隙中,有效去除锗锭表面缝隙里的有机物。
与对比例3在步骤S4中PE材质的第四槽盛放的是乙醇相比,实施例1在步骤S4中PE材质的第四槽盛放的是甲醇,实施例1所获得的纯度大于等于12N的占比绝对值提高10%,这说明在步骤S4中采用甲醇去除丙酮要比采用乙醇去除丙酮的效果好。这同样反映到对比例2和对比例4的结果中。
与对比例5在步骤S7中未采用盛有甲醇的PE材质的容器浸没锗锭相比,实施例1在步骤S7中采用盛有甲醇的PE材质的容器浸没锗锭,不会引入空气中的颗粒、有机污染物、锗锭也不可能被氧化。
与对比例6在步骤S7中采用盛有乙醇的PE材质的容器浸没锗锭相比,实施例1在步骤S7中采用盛有甲醇的PE材质的容器浸没锗锭的效果要好。
与对比例7在步骤S7中人工戴百级洁净手套将支撑架上的锗锭转,实施例1采用PE夹子将支撑架上的锗锭转移效果更好。

Claims (10)

1.一种锗锭表面处理方法,其特征在于,包括步骤:
S1,将锗锭表面的无机杂质擦拭干净,将锗锭放入支撑架中,将支撑架连同锗锭放入盛有去离子水的第一槽中并使去离子水浸没锗锭,在第一槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S2,在步骤S1完成之后,将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽并使三氯乙烷浸没锗锭,在第二槽中用三氯乙烷并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S3,在步骤S2完成之后,将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽并使丙酮浸没锗锭,在第三槽中用丙酮并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S4,在步骤S3完成之后,将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽并使甲醇浸没锗锭,在第四槽中用甲醇并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S5,在步骤S4完成之后,将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽并使去离子水浸没锗锭,在第五槽中用去离子水并采用超声进行锗锭的表面清洗;
S6,在步骤S5完成之后,将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中进行表面腐蚀;
S7,在步骤S6完成之后,将支撑架连同锗锭从第六槽中取出,用去离子水冲洗锗锭,之后用甲醇淋洗锗锭以脱除去离子水后,然后将锗锭浸没在盛有甲醇的容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同容器放入洁净台内保存。
2.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S1选用以下特征中的至少一者:
在步骤S1中,用去离子水打湿百级以上的无尘布将锗锭表面无机杂质擦拭干净;
在步骤S1中,第一槽为PE槽;
在步骤S1中,超声清洗为5-10min。
3.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S2选用以下特征中的至少一者:
在步骤S2中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第一槽移入盛有三氯乙烷的第二槽,第二槽位于通风橱内;
在步骤S2中,第二槽为PE槽;
在步骤S2中,超声清洗5-10min。
4.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S3选用以下特征中的至少一者:
在步骤S3中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第二槽移入盛有丙酮的第三槽,第三槽位于通风橱内;
在步骤S3中,第三槽为PE槽;
在步骤S3中,超声清洗5-10min。
5.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S4选用以下特征中的至少一者:
在步骤S4中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第三槽移入盛有甲醇的第四槽,第四槽位于通风橱内;
在步骤S4中,第四槽为PE槽;
在步骤S4中,超声清洗5-10min。
6.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S5选用以下特征中的至少一者:
在步骤S5中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第四槽移入盛有去离子水的第五槽;
在步骤S5中,第五槽为PE槽;
在步骤S5中,超声清洗5-10min。
7.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S6选用以下特征中的至少一者:
在步骤S6中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第五槽移入盛有酸腐蚀液的第六槽中,第六槽位于通风橱内;
第六槽为PE槽;
在步骤S6中,酸腐蚀液由硝酸和氢氟酸组成,以体积比计,HNO3:HF=(5-6):1;
在步骤S6中,表面腐蚀5-10min。
8.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S7选用以下特征中的至少一者:
在步骤S7中,人工戴百级洁净手套用手握住支撑架手持的地方将支撑架连同锗锭从第六槽中取出;
在步骤S7中,用去离子水冲洗在支撑架上的锗锭10-15min;之后用甲醇淋洗在支撑架上的锗锭以脱除去离子水,过后用PE夹子将支撑架上的锗锭转移至有甲醇的PE容器中,之后将用甲醇浸没的锗锭连同PE容器放入百级洁净台内保存。
9.根据权利要求1所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,锗锭表面处理方法还包括步骤:
S8,装炉进行提纯前从盛放有甲醇的容器中取出锗锭,在锗锭的表面甲醇挥发干净后装炉提纯。
10.根据权利要求9所述的锗锭表面处理方法,其特征在于,步骤S8选用以下特征中的至少一者:
在步骤S8中,用PE夹子将盛放有甲醇的容器中取出锗锭;
在步骤S8中,用高纯氮气吹干锗锭表面的甲醇;
高纯氮气的纯度为7N。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206859A (zh) * 2011-06-30 2011-10-05 白尔隽 超高纯锗单晶制备工艺及专用设备
CN103681245A (zh) * 2013-12-26 2014-03-26 中国科学院微电子研究所 一种对锗片进行清洗及表面钝化的方法
CN106531785A (zh) * 2016-11-16 2017-03-22 西安电子科技大学 基于Ge衬底的La基介质材料高K金属栅结构及制备方法
RU2641760C1 (ru) * 2017-04-27 2018-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Способ очистки поверхности расплава при выращивании монокристаллов германия
CN109321976A (zh) * 2018-11-15 2019-02-12 云南中科鑫圆晶体材料有限公司 制备13n超高纯锗单晶的方法及设备
CN209139357U (zh) * 2018-11-30 2019-07-23 云南驰宏国际锗业有限公司 一种区熔锗锭的清洗装置
CN111136059A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 有研光电新材料有限责任公司 原料锗的清洗装置及其清洗方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206859A (zh) * 2011-06-30 2011-10-05 白尔隽 超高纯锗单晶制备工艺及专用设备
CN103681245A (zh) * 2013-12-26 2014-03-26 中国科学院微电子研究所 一种对锗片进行清洗及表面钝化的方法
CN106531785A (zh) * 2016-11-16 2017-03-22 西安电子科技大学 基于Ge衬底的La基介质材料高K金属栅结构及制备方法
RU2641760C1 (ru) * 2017-04-27 2018-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Способ очистки поверхности расплава при выращивании монокристаллов германия
CN109321976A (zh) * 2018-11-15 2019-02-12 云南中科鑫圆晶体材料有限公司 制备13n超高纯锗单晶的方法及设备
CN209139357U (zh) * 2018-11-30 2019-07-23 云南驰宏国际锗业有限公司 一种区熔锗锭的清洗装置
CN111136059A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 有研光电新材料有限责任公司 原料锗的清洗装置及其清洗方法

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