[发明专利]一种砷化镓多晶的制作方法及装置

说明书

本发明公开了一种砷化镓多晶的制作方法及装置，该方法采用水平梯度凝固法使装有砷的氮化硼舟与装有镓的氮化硼舟在密封的石英管内反应形成砷化镓多晶；然后切割去除所述石英管的管口的石英帽，取出砷化镓多晶，并且采用的切割步骤为：将所述石英管固定在切割台上；然后将运转的锯片布置在与所述石英管上靠近所述石英帽的正下方的横截面共面的位置；最后所述锯片相对所述石英管在所述横截面所在平面内做平移靠近运动，直至所述石英管被切断。在上述制作方法中，能够有效的避免切割工序中氮化硼舟因与砷化镓多晶料频繁碰撞而导致的两端破损的问题，使得氮化硼舟的使用寿命得到有效的提升，同时还能够有效的降低石英管的管口破损率。

技术领域

本发明涉及多晶合成技术领域，尤其涉及一种砷化镓多晶的制作方法及装置。

背景技术

砷化镓是二元化合物，砷的蒸气压较高，且镓和砷容易氧化，故合成砷化镓多晶并不容易。目前工业上应用最为广泛的是水平梯度凝固法合成的GaAs多晶，水平梯度凝固法所需要的设备简单，合成过程中，需要把砷和镓装在氮化硼舟里，然后装进石英管中，密封在石英管内的砷和镓不受外界环境的影响；合成之后，再利用定向凝固对多晶进行提纯，得到比原料纯度更高的GaAs多晶。现有的使用石英管合成砷化镓多晶后，在石英管切割机上需要旋转石英管用锯片将其石英帽部分切下，再取出砷化镓多晶。

但该种砷化镓多晶的取出方式，氮化硼舟的两端很容易出现破损，氮化硼舟的使用寿命较短，且石英管的管口破损率较高。

综上所述，如何有效解决砷化镓多晶制作过程中，氮化硼舟的使用寿命短和石英管的管口破损率高的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种砷化镓多晶的制作方法及装置，以解决砷化镓多晶制作过程中，氮化硼舟的使用寿命短和石英管的管口破损率高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种砷化镓多晶的制作方法，该制作方法包括步骤：

步骤S1：采用水平梯度凝固法使装有砷的氮化硼舟与装有镓的氮化硼舟在密封的石英管内反应形成砷化镓多晶；

步骤S2：切割去除所述石英管的管口的石英帽，取出砷化镓多晶，具体的切割步骤为：

步骤S21：将所述石英管固定在切割台上；

步骤S22：将运转的锯片布置在与所述石英管上靠近所述石英帽的正下方的横截面共面的位置；

步骤S23：所述锯片相对所述石英管在所述横截面所在平面内做平移靠近运动，直至所述石英管被切断。

优选地，在所述步骤S23中，运转的所述锯片位置固定，所述切割台带动所述石英管水平移动。

优选地，所述切割台带动所述石英管水平移动的速度为5-10mm/min。

优选地，所述横截面位于所述石英帽的正下方的2-4mm处。

优选地，所述步骤S1具体包括如下子步骤：

装料，分别将砷和镓装入不同的氮化硼舟内，并将装有砷的氮化硼舟和装有镓的氮化硼舟放入同一石英管；

密封，在完成装料的石英管的管口放入石英帽，并对石英管与石英帽的连接位置进行密封；

装炉烤料，将完成密封的石英管放入合成炉，进行真空烤料；

加热融料，对完成装炉烤料的石英管，继续升温加热，使砷蒸汽和镓高温下合成砷化镓多晶液体；

多晶合成生长，通过控制石英管内的温度曲线，使装有砷和镓的石英管从头到尾温度成梯度下降，使合成的砷化镓液体凝固成多晶棒；

冷却：待多晶合成生长结束后，冷却至常温即可获得砷化镓多晶。