[发明专利]一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法

权利要求书

1.一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：采用单温区电阻炉快速加热，炉体2-15°倾斜，合成结束后，辅以炉体均匀振荡，进行硒化镓及其掺杂系列多晶原料的合成，具体步骤如下：

①去离子水清洗并烘干石英材质的合成坩埚，坩埚表面镀制合适炭膜层；

②选用99.999％及以上纯度的镓和硒原料，按物质的量比1：1定量称取，或根据掺杂晶体生长需要，在镓、硒混合物中，按比例掺入适量掺杂质元素，掺杂元素包括硫，铟，铝，铒和镉；将镓、硒混合物或镓、硒和上述掺杂元素混合物放入石英坩埚中，抽真空至10^-2Pa或10^-2Pa以下并密封；

③将密封好的石英坩埚80-95％部分放入电阻合成炉中，炉口接触部分用1200℃以上高温耐火棉堵实，石英管剩余部分裸露在合成炉外端；炉体另一端与地面倾斜角度为2-15°；

④快速升温电阻合成炉至860-880℃，随后20℃/h将炉体最终温度升至950-970℃，恒温1-2h，将石英管裸露部分完全推入，炉体倾斜端放至0-5°，恒温2-4h后，采用机械振荡或手动振荡将电阻合成炉5-10°/min来回匀速晃动，幅度范围保持在与水平地面夹角10-30°之间，时间5-30min；

⑤将电阻合成炉20-60℃/h的速度降温至室温，即得到纯硒化镓或掺杂系列硒化镓多晶原料。

2.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤③中石英坩埚90％部分放入电阻合成炉中。

3.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤③中炉体另一端与地面倾斜的角度为10°。

4.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤④中合成炉体最终温度升至960℃。

5.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤④中石英管裸露部分完全推入合成炉后，炉体倾斜端放至2°。

6.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤④中炉体倾斜后，恒温3h，合成炉5-10°/min手动来回晃动，幅度20°，时间20min。

7.根据权利要求1所述一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：所述步骤⑤中炉体40℃/h的速度降温至室温。