[发明专利]助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法

权利要求书

1.一种助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于包括：在以助熔剂法生长氮化镓单晶的过程中，于氮化镓单晶的生长体系内添加碳添加剂，所述碳添加剂包括氮化后的碳材料。

2.根据权利要求1所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于包括：在无水无氧环境中，将金属钠、金属镓、碳添加剂与氮化镓籽晶均匀混合，之后以助熔剂法进行氮化镓单晶的液相外延生长。

3.根据权利要求1或2所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述碳添加剂的用量为氮化镓单晶生长体系内金属钠和金属镓总量的0.005mol％～1.0mol％。

4.根据权利要求2所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述助熔剂法中采用的反应温度为700～1000℃，反应压力为3～10MPa。

5.根据权利要求1所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述碳添加剂采用氮化后的碳材料。

6.根据权利要求1所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述氮化后的碳材料包括氮化的石墨、石墨烯、活性炭、碳纳米管和介孔碳中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于包括：将碳源在含氮气氛中进行高温氮化处理，形成所述氮化后的碳材料；或者，将碳源与氮源混合后进行高温氮化处理，获得所述氮化后的碳材料。

8.根据权利要求7所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述碳源包括石墨、石墨烯、活性炭、碳纳米管和介孔碳中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述氮源包括三聚氰胺；和/或，所述含氮气氛包括氮气或氨气气氛。

9.一种助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于包括：

在无水无氧环境中，将金属钠与金属镓混合，之后依次加入氮化后的碳材料和氮化镓籽晶，形成氮化镓单晶的生长体系；

将所述氮化镓单晶的生长体系转移至外延生长设备中，在压力为3～10MPa、温度为700～1000℃条件下，进行氮化镓单晶的液相外延生长。

10.根据权利要求9所述的助熔剂法生长GaN单晶体系中促进籽晶液相外延的方法，其特征在于：所述氮化后的碳材料的用量为氮化镓单晶生长体系内金属钠和金属镓总量的0.005mol％～1.0mol％；和/或，所述氮化后的碳材料包括氮化的石墨、石墨烯、活性炭、碳纳米管和介孔碳中的任意一种或两种以上的组合。