[发明专利]一种半绝缘氧化镓晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种半绝缘氧化镓晶体，其特征在于，该晶体分子式为β-(Ga_1-xA_x)₂O₃，A代表Ca、Zn、Ti或Ni元素，0.0001≤x≤0.2。

2.根据权利要求1所述的半绝缘氧化镓晶体，其特征在于，A代表Ti元素，0.005≤x≤0.15。

3.根据权利要求1所述的半绝缘氧化镓晶体，其特征在于，A代表Ca或Zn元素，0.0001≤x≤0.01。

4.根据权利要求1所述的半绝缘氧化镓晶体，其特征在于，A代表Ni元素，0.0001≤x≤0.001。

5.权利要求1-4任一项所述的半绝缘氧化镓晶体的制备方法，包括步骤如下：

(1)原料的选取和处理

选用纯度99.9％及以上的Ga₂O₃，掺杂原料采用CaO、ZnO、Ti₂O₃、NiO或上述元素其他价态的氧化物，纯度99.9％以上；将Ga₂O₃和上述一种或者多种掺杂原料混合均匀，采用液压机压成饼状或者等静压压成柱状料棒；采用固相烧结法合成元素掺杂的氧化镓多晶料；或者，直接向装有Ga₂O₃原料的坩埚中直接加入上述一种或者多种掺杂原料直接进行晶体生长；

(2)晶体生长

将压好原料装入铱金坩埚中，或在光浮区炉中固定好；

选用<100>、<010>和<001>方向籽晶；

采用光浮区法、提拉法或导模法生长进行氧化镓单晶的生长。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)晶体生长中，当采用光浮区法生长时，采用纯氧气氛，氧气气氛流动速度0.5-6L/min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)晶体生长中，当采用提拉法或导模法生长时，采用铱金或者含有8-18％铑的铂金锅生长，采用氮气气氛，或者氮气和氧气组成的混合气氛作为晶体生长气氛。