[发明专利]一种液态磷注入法合成磷化铟的方法

权利要求书

1.一种液态磷注入法合成磷化铟的方法，基于包括石英磷泡、冷凝器、磷源炉、升降坩埚、低温惰性气体随送系统和单晶炉的合成系统，其特征在于所述方法包括以下步骤：

1）铟的清理：对铟进行表面清洗处理，将清洗后的铟烘干备用；

2）装磷：在氮气气氛保护下，将红磷装入石英磷泡内；

3）装炉：将石英磷泡放入加热用的磷源炉内；再将装有石英磷泡的磷源炉、冷凝器、籽晶、装有铟的坩埚及配套石墨托、保温套、加热器装进单晶炉炉膛内，放入氧化硼保护剂；

4）连通冷凝器：将冷凝器的入口与低温惰性气体随送系统和石英磷泡的口部连通，并检查是否漏气；

5）合成：

A、关闭炉门，对炉内抽真空，低温惰性气体随送系统经冷凝器向炉内流动随送低温惰性气体，保持炉内压力大于磷化铟的离解压；

B、将坩埚内铟加热至铟熔化，

C、上升坩埚，使冷凝器出口端插入铟溶体，向冷凝器通入循环冷却液；

D、磷源炉加热将石英磷泡内的磷汽化，气化的磷蒸气经过冷凝器凝结为液态白磷，液态白磷和低温惰性气体一同流入铟熔体中反应合成配比磷化铟；

6）晶体制备：石英磷泡内的磷全部气化注入铟溶体内以后，下降坩埚远离冷凝器出口，然后下降籽晶进行高压液封直拉法(HP-LEC)晶体生长；

所述冷凝器中的冷凝介质为镓铟合金；所述低温惰性气体随送系统包括控制压力的压差控制器；

所述步骤5）中低温惰性气体的温度低于156℃；所述步骤5）中低温惰性气体随送系统充入的为2MPa的氮气或氩气；所述步骤5）中磷源炉内的真空度为30-100Pa；所述步骤5）中磷源炉加热的功率在2小时内从0W增加至3000W，至770K时磷逐渐气化；所述步骤5）中坩埚内的温度为1300-1400K；所述步骤1）中铟的清理为去除铟表面的氧化物和残余杂质，清理后铟达到6N纯净度，且表面无尘土杂质；所述步骤2）中磷的纯净度为6N。