[发明专利]一种锗氮共掺的碳化硅单晶材料的生长方法

摘要

本发明涉及一种锗氮共掺的碳化硅单晶材料生长方法。该方法采用PVT法，在掺锗碳化硅体单晶生长过程中，将特定比例的氮气通入生长气氛中，通入氩气作为载气压力控制在700～850mbar，氩气流量为15‑30sccm，氮气流量为0.5‑2sccm；得到锗氮共掺杂的碳化硅单晶。一方面实现了高浓度锗元素的掺杂；另一方面，通过调节锗氮两种元素的特定掺杂浓度，达到增加碳化硅晶格适配度，降低晶体应力，提高晶体质量的目的。拓展碳化硅晶体材料在可见光和红外光波段的应用。

主权项

1.一种锗氮共掺的碳化硅单晶材料生长方法，在单晶生长炉中采用PVT法生长，包括：‑在放置于炉室内的生长坩埚内，提供碳化硅源粉和锗掺杂剂，以及与源粉呈间隔关系的碳化硅籽晶；将锗掺杂剂盛于一小坩埚内放置在所述生长坩埚底部中心或靠近生长坩埚底部的中心位置且被碳化硅源粉埋覆；‑炉室内抽真空，感应加热所述生长坩埚建立温度梯度，提供生长环境；先将温度升至1200‑1400℃，通入氩气作为载气，同时向炉室内通入氮气；压力控制在700～850mbar，氩气流量为15‑30sccm，氮气流量为0.5‑2sccm；‑然后升温至2000‑2300℃，继续通入氩气和氮气，氮气流量保持不变，降低氩气流量，缓慢降压至50‑80mbar，碳化硅源粉和锗掺杂剂升华至碳化硅籽晶，进行锗氮共掺的碳化硅单晶晶体生长；‑生长完成后，缓慢降至室温，得锗氮共掺的碳化硅单晶。