[发明专利]水平三温区梯度凝固法生长砷化镓单晶的方法

摘要

水平三温区梯度凝固法生长砷化镓单晶的方法属砷化镓单晶生长技术领域，其特点是：生长单晶的炉体不平移；温度场高温区T1温度，按单晶成形点的温度逐段下降，下降速率与单晶生长速率相吻合；不仅保证了单晶生长质量，还省去了复杂的机械传动装置，降低了能耗，简化了工艺，降低了成本，是一个很有前途的发明。

主权项

1.水平三温区梯度凝固法生长砷化镓单晶的方法，包含内置有镓和砷的石英舟放置在密封的管式石英容器内，置于水平炉的温度场中，水平炉在一个可控制倾斜角度的架子上，有使炉体在温度场中平移的机械传动装置，其特征是：炉体不平移；温度场高温区T1温度，按单晶成形点的温度逐段下降，下降速率与单晶生长速率相吻合；并按以下步骤操作：1)置有镓和砷的石英反应管，装入炉内预定位置，2)运行升温与合成程序，3)升温速率为5～10℃/分；当各温度段升至T1区为1240℃、T2区为1120℃、T3区为615℃，保持40分钟镓和砷合成时间；4)用炉体的倾斜装置控制GaAs熔体的液面，使GaAs熔体与籽晶相接；5)当温升到T1为1250℃、T2为1220℃、T3为800℃，升温与合成阶段结束；6)进入单晶生长阶段，运行T1区的各段温度，温度场逐段下降移动，从第10段开始，依次按第9段、第8段、…第2段、第1段顺序，从高温区的温度T1降至中温区的温度T2；降温间隔时间与单晶生长时间吻合；降温速率为0.1～1℃/分；7)当T1的第1段温度降到1220℃时，生长单晶阶段结束；8)最后进入降温阶段，运行降温程序，按每分钟降温速率为0.1～1℃降温。