[发明专利]一种GaSb单晶生长位错密度控制技术

摘要

本发明涉及一种GaSb单晶生长位错密度控制技术，包括带浮渣过滤结构的LEC单晶生长装置及除渣工艺，带浮渣过滤结构的LEC单晶生长装置，包括加热器、坩埚托、外坩埚，还包括石英压块、浮渣过滤坩埚，浮渣过滤坩埚底部开十个直径0.4-0.6mm的浮渣过滤孔，通过Ar气对LEC炉膛进行数次充放气、抽真空进行卤盐熔体脱水、持续升温熔化GaSb块料等工艺，纯净的GaSb熔体经浮渣过滤孔进入浮渣过滤坩埚内，而氧化物浮渣隔离于浮渣过滤坩埚、外坩埚之间，有益效果是实现了浮渣过滤功能，结构简单，在预先优化热场分布的前提下，适于生长低位错单晶并能提高成晶率。

主权项

一种GaSb单晶生长位错密度控制技术，包括带浮渣过滤结构的LEC单晶生长装置及除渣工艺，其特征在于：带浮渣过滤结构的LEC单晶生长装置，包括加热器（1）、坩埚托 （2）、外坩埚（3），还包括石英压块（4）、浮渣过滤坩埚（6），浮渣过滤坩埚（6）与外坩埚（3）形状相同、底部开数个直径0.4‑0.6mm的浮渣过滤孔（8），将浮渣过滤坩埚（6）放置于外坩埚（3）内部，使浮渣过滤坩埚（6）、外坩埚（3）共轴分布、壁间距1‑3cm，在浮渣过滤坩埚（6）顶部放置石英压块（4），使石英压块（4）的卡槽（5）与浮渣过滤坩埚（6）固定并卡紧在外坩埚（3）的内壁内；除渣工艺包括，第一步、将浮渣过滤坩埚（6）放置于外坩埚（3）内部，使浮渣过滤坩埚（6）、外坩埚（3）共轴分布；第二步、称量GaSb多晶块料并粉碎，称量卤盐覆盖剂，将上述原料（7）放置于在两层石英坩埚之间，使石英压块（4）的卡槽（5）与浮渣过滤坩埚（6）固定并卡紧在外坩埚（3）的内壁内；第三步、使用Ar气对LEC炉膛进行数次充放气，去除炉膛内大部分的氧气、水蒸气含量；第四步、升温至约500摄氏度熔化卤盐覆盖剂，恒温并持续抽真空进行卤盐熔体脱水，直至熔体表面无气泡产生，保持抽真空状态去除水蒸气；第五步，继续升温至约700摄氏度，恒温约24小时，使炉膛内残余氧气及水蒸气与块状GaSb料在高温下进行反应；第六步，继续升温熔化GaSb块料，纯净的GaSb熔体经浮渣过滤孔（8）进入浮渣过滤坩埚（6），而氧化物浮渣隔离于浮渣过滤坩埚（6）、外坩埚（3）之间，实现了浮渣过滤功能。