[发明专利]一种低位错、高电子迁移率GaInSb晶体制备方法在审
申请号: | 202010557115.6 | 申请日: | 2020-06-18 |
公开(公告)号: | CN111778554A | 公开(公告)日: | 2020-10-16 |
发明(设计)人: | 刘俊成;刘强;李响;何国芳;韩银峰;张建平;汪如卿 | 申请(专利权)人: | 天津工业大学 |
主分类号: | C30B28/06 | 分类号: | C30B28/06;C30B11/00;C30B30/04;C30B29/40 |
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地址: | 300387 *** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 低位 电子 迁移率 gainsb 晶体 制备 方法 | ||
1.一种低位错、高电子迁移率GaInSb晶体制备方法,其特征在于:所述的GaInSb晶体通过前期混料时加入一定量的单质In元素,利用垂直布里奇曼法在特制的多功能晶体生长炉制备GaInSb晶体。
2.根据权利要求1所述的低位错、高电子迁移率GaInSb晶体,其特征在于:晶体衍射数据:2θ=24.739°,FWHM=74″、位错密度:6.988×103cm-2、载流子迁移率:1.718×103cm2/(V·s)。
3.根据权利要求1所述的低位错、高电子迁移率GaInSb晶体,其特征在于包含以下步骤:
(a)按化学计量比将Ga元素、In元素、Sb元素三种单质混合均匀后装入事先净化后的石英坩埚中,完成GaInSb晶体的配料及装料过程。
(b)将混料好的石英坩埚用真空管式炉进行抽真空,待真空度低于1×10-3Pa后,进行氧乙炔焰封管的过程。封管完成好的石英坩埚表面用酒精擦拭干净后,放入摇摆炉中进行GaInSb多晶料的合成。
(c)将合成好的GaInSb多晶料石英坩埚放入晶体生长炉中,进行最终的GaInSb晶锭的生长。
4.根据权利要求1和权利要求3所述的低位错、高电子迁移率GaInSb晶体,其特征在于:所述步骤(a)中的Ga∶In∶Sb的化学摩尔比为0.86∶0.14∶1,石英坩埚内径25mm,壁厚3mm,长度约200mm,并采用化学气相沉积技术,以无水乙醇(CH3CH2OH)作为碳源,为石英坩埚进行镀膜实验以保证原料不与坩埚壁发生反应,从而制备出最终高质量的晶锭。
5.根据权利要求1和权利要求3所述的低位错、高电子迁移率GaInSb晶体,其特征在于:所述步骤(b)中,可能会由于单质元素的线膨胀系数的差异导致石英坩埚涨裂,所以以较缓慢的升温速率1-3℃/min上升到其熔点附近(762℃),保温2-3h,再以1-3℃/min升温800-850℃,在整个混料过程中,摇摆炉以每小时2-4次的频率进行摇摆合成,待摇摆结束以后,以1-3℃/min降温速率降至室温,取出石英坩埚,至此完成GaInSb多晶料的合成。
6.根据权利要求1和权利要求3所述的低位错、高电子迁移率GaInSb晶体,其特征在于:所述步骤(c)中,将装有合成好的GaInSb多晶料玻璃坩埚放入自制的RMF-多功能晶体生长炉中,其底部用籽晶杆固定,并调整炉体的高度使石英坩埚的原料区完全处于炉体的高温区,并加入旋转磁场,其旋转频率在10-50Hz,磁场强度在10-30mT,生长速率设定在1-3mm/h,并施加一定的坩埚旋转。
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