[发明专利]低腐蚀坑密度6英寸半绝缘砷化镓晶片

权利要求书

1.一种半绝缘砷化镓单晶晶片，其直径为6英寸或更大，不含意图用于降低位错密度的掺杂剂，腐蚀坑密度小于1000cm^-2，电阻率为1x10⁷Ω-cm或更大。

2.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片在940nm波长下的光吸收为6cm^-1或更小。

3.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片在940nm波长下的光吸收为4cm^-1或更小。

4.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片在940nm波长下的光吸收为3cm^-1或更小。

5.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片的载流子迁移率为3000cm²/V-sec或更高。

6.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片的厚度为300μm或更大。

7.根据权利要求1的晶片，其中在所述晶片的第一表面上形成电子和/或光电器件。

8.根据权利要求1的晶片，其中所述晶片的载流子浓度为1.1x10⁷cm^-3或更小。

9.一种用于形成单晶砷化镓衬底的方法，该方法包括：

在坩埚中密封包括多晶砷化镓、砷化镓籽晶、B₂O₃密封剂和碳的装料材料；

将坩埚密封在石英安瓿中；

通过使用多区加热体系加热安瓿以逐步熔融装料材料直至部分籽晶熔融，从而进行垂直梯度凝固晶体生长过程；

从部分熔融的种子开始通过以0.1至2摄氏度/小时的速率对多区加热体系实施受控冷却而启动生长；

在熔体-晶体界面处施加0.2至5摄氏度/cm的温度梯度；和

维持多区加热体系中熔体-晶体界面以上的温度梯度与熔体-晶体界面以下的温度梯度之比为1.0至4.0，以形成固化的砷化镓晶体。

10.根据权利要求9的方法，包括以0.1-2摄氏度/小时的速率控制多区加热体系的冷却，以获得轴向梯度为0.2至2摄氏度/cm的均匀温度。

11.根据权利要求10的方法，包括以5至15摄氏度/小时的斜率将固化的砷化镓晶体进一步冷却至300摄氏度。

12.根据权利要求11的方法，包括以20-40摄氏度/小时的斜率将固化的砷化镓晶体进一步冷却至室温。

13.根据权利要求9的方法，其中所述固化的晶体的直径为6英寸或更大。

14.根据权利要求9的方法，包括在将坩埚密封到石英安瓿中之前，将坩埚排空。

15.一种半导体衬底，该衬底包括：

一种半绝缘砷化镓单晶晶片，其直径为6英寸或更大，不含意图用于降低位错密度的掺杂剂，腐蚀坑密度小于1000cm^-2，载流子迁移率为3000cm²/V-sec或更大，电阻率为1x10⁷Ω-cm或更大。