[发明专利]利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法

权利要求书

1.一种利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)反应前驱体镓酸锂和氮化硼混合后预压制成体块，或者将其分别预压制成块片后交替叠放成体块；

(2)将预制成的体块或交替叠放成的体块反应物放置到高压合成块中；

(3)将组装好的高压合成块置于压机合成腔中进行固态置换反应，合成温度不低于850℃，压力不低于1.0GPa，合成反应时间不少于1.0分钟；

(4)置换反应完结后降温泄压，取出合成产物，用酸液浸泡合成产物，溶解去除LiBO₂，即得到氮化镓晶体。

2.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于合成氮化镓的温度为850-1800℃，压力为1.0-6.0GPa，时间为1-120分钟。

3.根据权利要求2所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于固态置换反应时间为20-30分钟。

4.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述压机为六面顶大腔体压机、四面顶压机或两面顶压机。

5.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述的固态置换反应是基于同一主族元素硼(B)和镓(Ga)的置换行为。

6.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述前驱体镓酸锂为四方相或六方相镓酸锂，所述前驱体氮化硼为立方相或六方相氮化硼。

7.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述前驱体镓酸锂和氮化硼的形态为粉末、颗粒或块体。

8.根据权利要求1所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述酸液为质量浓度不低于10％的盐酸，硝酸或硫酸。

9.根据权利要求8所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于所述酸液为质量浓度不低于20％的盐酸，硝酸或硫酸。

10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的利用固态置换反应制备氮化镓晶体的方法，其特征在于合成产物酸洗后再置入超声清洗装置中进行超声清洗。