[发明专利]一种钽掺杂β氧化镓晶态材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料，属于单斜晶系，空间群为C2/m，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的电阻率在2.0×10^-4到1×10⁴Ω·cm范围内和/或载流子浓度在5×10¹²到7×10²⁰/cm³范围内。

2.如权利要求1所述的Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料，其特征在于，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的分子式为Ga_2(1-x)Ta_2xO₃，0.000000001<x<0.01。

3.如权利要求2所述的Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料，其特征在于，0.000001<x<0.01。

4.如权利要求2所述的Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料，其特征在于，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料为Ta掺杂β-Ga₂O₃晶体；

和/或，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的电阻率在2.0×10^-3到3.6×10²Ω·cm范围内；

和/或，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的载流子浓度在3.7×10¹⁵到6.3×10¹⁹/cm³范围内。

5.如权利要求4所述的Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料，其特征在于，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料为Ta掺杂β-Ga₂O₃单晶；

和/或，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的电阻率在0.004-7.9Ω·cm范围内；

和/或，所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的载流子浓度在3.7×10¹⁵到3.0×10¹⁹/cm³范围内。

6.一种Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将纯度在4N以上的Ta₂O₅和Ga₂O₃混合后进行晶体生长即可；

其中，所述Ta₂O₅和Ga₂O₃的纯度优选5N以上；所述Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料为Ta掺杂β-Ga₂O₃单晶时，制备过程中使用的Ga₂O₃纯度较佳地在6N以上；

其中，所述Ta₂O₅和Ga₂O₃较佳地按照摩尔比(0.000000001-0.01):(0.09-0.999999999)，更佳地按照摩尔比(0.000001-0.01):(0.09-0.999999)进行混合；

可选地，晶体生长完毕后，所得Ta掺杂β-Ga₂O₃晶态材料还进行退火步骤。