Refining of CdSb and preparation of CdSb single crystals by zone melting

Abstract

CdSb single crystals were prepared by zone melting in a boat both with and without a seed crystal in a stream of pure hydrogen or in a sealed and evacuated tube. The zone moved with a velocity of 1–20 cm/hour. Zone melting in an evacuated tube was used to prepare CdSb single crystals of high purity containing 10¹⁵ acceptors/cm³ at room temperature. During zone refining the stoichiometry is damaged; the front part of the ingot is enriched by cadmium and the end of the ingot by antimony; the enrichment is of an order of several percent after 10 passages of the zone. In the middle part of the ingot the stoichiometric compound remains unchanged. CdSb single crystals grow even by directional cooling of the melt of the stoichiometric compound without a seed crystal.

Abstract

Монокристаллы CdSb выращивались методом зонной плавки в лодочке с затравкой и без затравки при скорости вытягивания 1–20 cm/час, в токе чистого водорода или в отпаянной откачанной ампуле. Методом зонной плавки CdSb в откачанной ампуле выращивались монокристаллы CdSb высокой степени чистоты, содержащие 10¹⁵ акцепторов в cm³ при комнатной температуре. Во время зонной плавки нарушается стехиометрия; начало слитка обогащается кадмием, конец слитка сурьмой. Обогащение составляет несколько процентов после десяти прохождений через зону. В средней части слитка стехиометрический состав сохраняется. Направленное охлаждение расплава может обусловить возникновение кристаллов устойчивого CdSb и без затравки.