[发明专利]一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法

摘要

本发明涉及一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法。它可以解决目前硒化镓及其掺杂系列多晶原料合成方法中存在的合成速率低、成分偏离化学计量比等问题。本发明方法特征在于采用单温区电阻炉快速加热，炉体小角度倾斜，合成过程可视，合成结束炉体均匀振荡，具体步骤包括：①合成坩埚预处理；②定量；③升温；④振荡；⑤降温。采用本发明方法合成的硒化镓及其掺杂系列多晶原料，具有合成速率快，均匀性好、近化学计量比等特点。

主权项

一种硒化镓及其掺杂系列多晶原料的快速合成方法，其特征在于：采用单温区电阻炉快速加热，炉体2‑15°倾斜，合成结束后，辅以炉体均匀振荡，进行硒化镓及其掺杂系列多晶原料的合成，具体步骤如下：①去离子水清洗并烘干石英材质的合成坩埚，坩埚表面镀制合适炭膜层；②选用99.999％及以上纯度的镓和硒原料，按物质的量比1：1定量称取，或根据掺杂晶体生长需要，在镓、硒混合物中，按比例掺入适量掺杂质元素，掺杂元素包括硫，铟，铝，铒和镉；将镓、硒混合物或镓、硒和上述掺杂元素混合物放入石英坩埚中，抽真空至10‑2Pa或10‑2Pa以下并密封；③将密封好的石英坩埚80‑95％部分放入电阻合成炉中，炉口接触部分用1200℃以上高温耐火棉堵实，石英管剩余部分裸露在合成炉外端；炉体另一端与地面倾斜角度为2‑15°；④快速升温电阻合成炉至860‑880℃，随后20℃/h将炉体最终温度升至950‑970℃，恒温1‑2h，将石英管裸露部分完全推入，炉体倾斜端放至0‑5°，恒温2‑4h后，采用机械振荡或手动振荡将电阻合成炉5‑10°/min来回匀速晃动，幅度范围保持在与水平地面夹角10‑30°之间，时间5‑30min；⑤将电阻合成炉20‑60℃/h的速度降温至室温，即得到纯硒化镓或掺杂系列硒化镓多晶原料。