[发明专利]一种基于VGF法的气相掺杂的晶体生长方法

权利要求书

1.一种基于VFG法的气相掺杂的晶体生长方法，包括以下步骤：

S1、将晶体生长用多晶、籽晶、红磷放入坩埚；

S2、将所述坩埚放置于石英管内；

其特征在于，步骤S2之后还包括，

S3、将连接有掺杂剂的石英封帽盖在所述石英管上，并使得所述掺杂剂位于所述石英管内，且所述掺杂剂与多晶、籽晶以及红磷不接触；之后将石英封帽与石英管密封；

所述石英封帽的内侧的顶端设置有石英环，所述掺杂剂挂设于所述石英环上；或者，所述石英封帽的内侧的顶端设置有石英挂钩，所述掺杂剂挂设于所述石英挂钩上；

所述多晶为磷化铟多晶；所述掺杂剂为单质铁。

2.根据权利要求1所述的晶体生长方法，其特征在于，所述红磷的纯度为6N；所述单质铁的纯度为6N。

3.根据权利要求1或2所述的晶体生长方法，其特征在于，步骤S3中所述石英封帽与石英管密封具体包括，石英封帽盖在石英管上，先对石英管抽真空，真空度为10-4Pa～10-3Pa；之后用氢氧焰在石英封帽与石英管之间烧结封口。

4.根据权利要求3所述的晶体生长方法，其特征在于，步骤S3之后还包括，

S4、将石英管放入生长炉内；

S5、对生长炉内石英管的温度控制以及压力进行控制以进行晶体生长。

5.根据权利要求4所述的晶体生长方法，其特征在于，步骤S5对生长炉内石英管的温度以及压力控制依次包括升温阶段、恒温阶段以及降温阶段，所述升温阶段包括：

阶段一、升温至350～450℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至0Mpa；

阶段二、升温至750～850℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至2.0～2.8Mpa；

阶段三、升温至1000～1150℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至2.3～3.0Mpa；

石英管内压力在所述升温阶段的各个阶段间呈逐渐增大的趋势。

6.根据权利要求5所述的晶体生长方法，其特征在于，所述升温阶段的各个阶段的温度、持续时间以及石英管压力具体为：

阶段一、升温至400℃，持续时间1h，石英管内压力上升至0Mpa；

阶段二、升温至800℃，持续时间1h，石英管内压力上升至2.4Mpa；

阶段三、升温至1100℃，持续时间1h，石英管内压力上升至2.7Mpa。

7.根据权利要求4所述的晶体生长方法，其特征在于，

步骤S5的对生长炉内石英管的温度以及压力控制依次包括升温阶段、恒温阶段以及降温阶段，所述升温阶段包括：

阶段一、升温至150～250℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至0Mpa；

阶段二、升温至380～450℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至0～0.1Mpa；

阶段三、升温至450～550℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至1.0～2.0Mpa；

阶段四、升温至550～650℃，持续时间0.5～1.5h，石英管内压力上升至2.0～2.8Mpa；

阶段五、升温至750～850℃，持续时间1.5～2.5h，石英管内压力上升至2.3～3.2Mpa；

阶段六、升温至1000～1150℃，持续时间2.5～3.5h，石英管内压力上升至2.4～3.5Mpa；

石英管内压力在升温阶段的各个阶段间呈逐渐增大的趋势。

8.根据权利要求7所述的晶体生长方法，其特征在于，所述升温阶段的各个阶段的温度、持续时间以及石英管压力具体为：

阶段一、升温至200℃，持续时间1h，石英管内压力上升至0Mpa；

阶段二、升温至433℃，持续时间1h，石英管内压力上升至0.05Mpa；

阶段三、升温至500℃，持续时间1h，石英管内压力上升至1.5Mpa；

阶段四、升温至600℃，持续时间1h，石英管内压力上升至2.4Mpa；

阶段五、升温至800℃，持续时间2h，石英管内压力上升至2.6Mpa；

阶段六、升温至1100℃，持续时间3h，石英管内压力上升至2.9Mpa。